|
Телескоп нового поколения раскроет тайны черных дыр
|
|
|
|
Перспектива реального изучения горизонта событий черных дыр кажется фантастической, но на самом деле это реальность. Телескоп Event Horizon Telescope (EHT) уже определил горизонт черных дыр в центре Млечного Пути и M87.
|
|
|
|
В настоящее время команда астрономов изучает следующее поколение EHT, которое будет работать на нескольких частотах с большим количеством телескопов, чем EHT. Новая статья, опубликованная на сервере препринтов arXiv, предполагает, что, возможно, даже удастся запечатлеть кольцо, по которому свет выходит на орбиту вокруг черной дыры в центре Млечного Пути.
|
|
|
|
Черные дыры - странные объекты, которые являются источниками многих галактических явлений. У них сложная анатомия с сингулярностью в центре, точкой бесконечной плотности, где гравитация настолько сильна, что законы физики перестают действовать.
|
|
|
|
Сингулярность окружена горизонтом событий, границей, за которую ничто, даже свет, не может вырваться. Сразу за горизонтом событий находится фотонное кольцо, и именно здесь свет изгибается по круговой орбите вокруг сингулярности. Еще дальше находится аккреционный диск, но в центре внимания телескопа Event Horizon следующего поколения будет фотонное кольцо.
|
|
|
Название телескопа Event Horizon Telescope немного вводит в заблуждение, поскольку это не один телескоп, а глобальная сеть радиотелескопов, которые работают вместе, образуя виртуальный радиотелескоп размером с Землю. Технология, известная как интерферометрия, использует несколько телескопов, которые все связаны друг с другом.
|
|
|
|
Очень длинная базовая линия телескопа, или, проще говоря, тот факт, что он практически очень большой, означает, что он обладает невероятным разрешением, позволяющим ему охватывать горизонт событий вокруг Стрельца А* в центре Млечного Пути, а также черную дыру в центре M87.
|
|
|
|
EHT была выпущена в 2009 году, но сейчас внимание обращается к следующему поколению. Добавление 10 новых блюд и целого ряда новых технологий преобразит EHT. Современные высокоскоростные протоколы передачи данных ускорят время передачи, а добавление новых антенн и технологий позволит EHT вести наблюдение на частотах 86, 230 и 345 ГГц одновременно.
|
|
|
|
Это позволяет использовать методы фазового переноса частоты, при которых данные с более низкой частотой могут быть использованы в дополнение к данным с более высокой частотой. Использование этого метода будет означать, что время интегрирования на частоте 345 ГГц составит минуты, а не секунды, что откроет целую вселенную новых наблюдений, таких как фотонные кольца черных дыр.
|
|
|
|
Исследования сверхмассивной черной дыры в центре M87 и Стрельца A* позволяют предположить, что аккреционный диск удерживается магнитным полем. В этой модели аккреции аккреционный диск образует серию спиральных потоков неправильной формы, а вертикальное магнитное поле, разделенное на отдельные силовые линии, проходит через плоскость аккреции. Когда диск вращается, материал закручивается по спирали внутрь, увлекая за собой силовые линии и закручивая их вокруг оси вращения, что приводит к образованию струй.
|
|
|
|
Эти магнитно-зависшие диски демонстрируют симметрично поляризованное синхротронное излучение, которое было использовано группой астрономов для изучения возможности обнаружения фотонного кольца с помощью EHT следующего поколения.
|
|
|
|
В статье, авторами которой являются Кейтлин М. Шавелл и Дэниел К. М. Палумбо из Принстонского университета и Гарварда и Смитсоновского института (соответственно), с помощью моделирования показано, что планируемые усовершенствования EHT, вероятно, позволят обнаруживать фотонные кольца. Анализируя усовершенствования, они пришли к выводу, что более высокая чувствительность нового EHT, вероятно, будет иметь большее значение при обнаружении фотонного кольца, чем более совершенные методы обработки.
|
|
|
|
Источник
|
