В ближайшие дни астрономы покажут первое изображение "поверхности" чёрной дыры

Под "поверхностью" здесь понимается горизонт событий. Это граница, после пересечения которой никакое тело уже не покинет чёрную дыру, так как на такое бегство потребовалась бы бесконечная энергия.

Ещё ни одна чёрная дыра не была изучена в таких подробностях. Причина в гигантских расстояниях, отделяющих нас от этих монстров. Хотя сверхмассивная чёрная дыра в Млечном Пути имеет радиус около 13 миллионов километров, разглядеть такой объект на дистанции в 26 тысяч световых лет – всё равно что спичечный коробок на Луне.

Никакому существующему телескопу не под силу сделать это в одиночку. Однако на помощь учёным пришли интерферометры, о работе которых "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали.

Напомним, что в этом случае инструменты, разнесённые на расстояние L (которое может составлять тысячи километров), работают как единая система. По способности различить мелкие детали она приближается к гигантскому телескопу с диаметром зеркала L.

EHT представляет собой интерферометр, объединяющий радиотелескопы, расположенные в разных уголках земного шара: в Испании, Мексике, Чили, на Гавайях, в материковой части США и на Южном полюсе. Исследователям потребовалось несколько лет, чтобы настроить такую сложную систему.

В апреле 2017 года астрономы провели наблюдения двух сверхмассивных чёрных дыр. Истекшие с тех пор два года ушли на сложную математическую обработку результатов, и вот теперь авторы готовы предъявить изображения.

Первое из упомянутых тел расположено в центре Млечного Пути, а второе – в галактике М87 в созвездии Девы на расстоянии 53 миллиона световых лет от Земли. Понятно, что второй объект значительно дальше нашей "родной" чёрной дыры. Однако он и значительно больше, а кроме того, в его случае наблюдениям не мешает межзвёздный газ Галактики. Так что в целом обе цели сравнимы по достижимости. Пока не известно, о какой из этих чёрных дыр пойдёт речь 10 апреля.

Достижению будут посвящены семь пресс-конференций на пяти языках (их череда начнётся в 16:00 по Москве, мы оповестим наших читателей об этом в социальных сетях, а позднее представим материал по итогам). Конференции на английском языке пройдут в Брюсселе и Вашингтоне, на китайском – в Шанхае и Тайбэе, на испанском – в Сантьяго, на японском – в Токио и на датском – в Люнгбю. Мероприятия будут транслироваться в Интернете. "Вести.Наука" проследят за развитием событий.

К слову, ранее наш проект рассказывал о том, как исследователи "заглянули в рот" сверхмассивной чёрной дыре Млечного Пути и подробно рассмотрели выброс чёрной дыры.

Добавим, что недавно научный мир облетела ещё одна новость: астрономы получили первые прямые изображения пылевого "бублика" вокруг чёрной дыры.

Речь идёт об объекте массой 2,5 миллиарда солнц, расположенном в галактике Лебедь А в 760 миллионах световых лет от Земли. Это самая близкая из галактик с мощным радиоизлучением.

Наблюдения на радиотелескопе VLA позволили различить тор ("бублик") вещества радиусом около 900 световых лет. Теоретики многие десятилетия предполагали существование таких объектов в активных ядрах галактик, но впервые его удалось наблюдать.

Дальнейшее изучение этого тора может пролить свет на механизмы активности чёрных дыр в квазарах, блазарах, сейфертовских галактиках и прочих представителях "зоопарка" сильно излучающих галактик.




К концу жизни большинство звёзд устраивают собственный погребальный костёр, выбрасывая огромную часть оставшегося топлива в окружающее пространство и оставляя после себя плотное ядро. Специалисты называют остатки таких светил белыми карликами. Согласно современным представлениям астрономов, планеты не переживают такую агонию звёзд.

Однако недавно астрономы обнаружили рядом с белым карликом предполагаемый фрагмент планеты, которая, вероятно, смогла пережить апокалипсис, потому что её ядро состояло из тяжёлых металлов.

Группа учёных под руководством Кристофера Мансера (Christopher Manser) из Уорикского университета сообщила об удивительном открытии в статье, опубликованной в издании Science. В ходе изучения белого карлика SDSS J1228+1040, расположенного примерно в 410 световых годах от нашей планеты, учёные обнаружили в диске обломков объект, который очень похож на фрагмент планеты.

Специалисты наблюдали за белым карликом при помощи Большого Канарского телескопа (Gran Telescopio Canarias) в общей сложности в течение пяти ночей с 20 апреля 2017 года по 2 мая 2018 года.

Астрономы изучили диск обломков вокруг белого карлика и пришли к выводу, что он образовался после разрушения скалистых миров, состоящих из железа, магния, кремния и кислорода (четырёх ключевых строительных блоков Земли, да и большинства прочих скалистых тел).

Внутри этого диска они также обнаружили кольцо из газа, истекающего с поверхности твёрдого тела, то есть похожего на хвост кометы. Такой газ может порождаться либо самим телом, либо испаряться с него при столкновении фрагмента планеты с более мелкими осколками внутри диска.

Согласно данным учёных, диаметр куска бывшей планеты должен быть не менее километра, но может достигать и нескольких сотен километров. То есть по размерам он может быть сопоставим с самыми большими астероидами Солнечной системы. Добавим, что сам белый карлик при этом чуть больше Земли, а его масса составляет примерно 70% массы Солнца.

"[Обнаруженный фрагмент] похож на железное ядро, оставшееся от большого тела, которое было разорвано", – говорит Мансер.

Как говорит профессор и соавтор работы Борис Гэнсике (Boris Gaensicke) из Уорикского университета, планетезималь, которую учёные обнаружили, находится глубоко в гравитационном колодце белого карлика, гораздо ближе к нему, чем ожидалось найти что-то "живое".

"Это возможно, только если изначально объект был очень плотным… Мы предполагаем, что он состоял в основном из железа и никеля. Если мы правы, диаметр первоначального тела составлял примерно несколько километров", – добавляет он.

Отметим, что впервые специалисты обнаружили диск близ белого карлика 15 лет назад. Теперь же известно, что это распространённое явление. Когда звезда с массой менее восьми солнечных масс истощает своё водородное топливо, она "сбрасывает" свои внешние слои, поглощая при этом все планеты, находящие поблизости.

Некоторые из этих миров могут быть разорваны на части, после чего их остатки формируют диск обломков и пыли. На сегодняшний день открыто более четырёх тысяч экзопланет, но лишь однажды учёные получили доказательства правильности своих представлений о смерти планетных систем. В 2015 году остатки планеты были обнаружены в диске, обращающемся вокруг белого карлика WD 1145+017. Авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали об этом открытии.

В то время как эти планетные остатки вращаются вокруг WD 1145+017 за 4,5 земных часа, ядро хэви-метал-планеты завершает полный оборот вокруг SDSS J1228+1040 менее чем за половину этого времени – всего за два часа.

Причудливая система предоставляет учёным уникальную возможность исследовать обнажённое ядро экзопланеты. Впрочем, астрономы в настоящее время не имеют достаточно большого телескопа, чтобы непосредственно наблюдать ядро планеты, пережившей апокалипсис своего светила.

В дальнейшем специалисты надеются обнаружить подобные объекты близ других белых карликов. Изучая их поодиночке или в большом количестве, учёные смогут понять, какое будущее ждёт нашу Солнечную систему. Напомним, что "топливо" Солнца должно иссякнуть примерно через пять миллиардов лет.