Что мы можем ожидать от первого точного изображения черной дыры?

Из последних новостей Института радиоастрономии им. Макса Планка:

Европейский исследовательский совет (ERC) выделил 14 миллионов евро группе европейских астрофизиков на создание первого точного изображения черной дыры. Команда проверит предсказания современных теорий гравитации, включая общую теорию относительности Эйнштейна.

Я видел компьютерные изображения черных дыр в прошлом, похожи ли они на то, что мы можем ожидать от этого нового проекта?

На следующем изображении мы видим компьютерную модель черной дыры массой в десять солнечных, видимую с расстояния 600 км на фоне Млечного Пути при горизонтальном угле раскрытия камеры 90 градусов:

Черная дыра массой в десять солнечных масс, видимая с расстояния 600 км, на фоне Млечного Пути с горизонтальным углом раскрытия камеры 90 градусов.

Источник изображения

Ответы (2)

Поскольку астрономы используют радиотелескопы, а не оптические телескопы, я хотел бы указать, почему они это делают: центр Млечного Пути — очень пыльное место. Длины волн от миллиметровых до оптических легко поглощаются всей этой пылью, поэтому увидеть центр галактики в оптическом спектре очень сложно. Но радиоволны не поглощаются, а центр нашей галактики является очень сильным источником радиоволн. Поэтому просмотр радио даст нам самую ясную картину того, что там происходит.


В статье они упоминают, что используют метод под названием РСДБ (интерферометрия с очень длинной базой) для изображения черной дыры.

Изображения, которые вы получаете с РСДБ , не являются изображениями в традиционном смысле, как если бы вы получали их с помощью оптического телескопа. РСДБ измеряет разность фаз волн, приходящих на две разные антенны (возможно, на двух разных континентах), и использует эту разность фаз для определения размера источника в небе. И наоборот, даже несмотря на то, что они могут разрешать источники размером менее угловой секунды, очень трудно точно определить абсолютное положение на небе.

Так что, надеюсь, мы сможем определить горизонт событий черной дыры, но мы (почти определенно) не сможем увидеть картину, подобную той, которую вы опубликовали.

Частично то, что говорит Кичи, верно, это радионаблюдения с использованием РСДБ. Но эти данные (регулярно) подвергаются кросс-корреляционному анализу, который в сочетании с некоторыми не слишком необоснованными предположениями затем превращается в «изображение». Упомянутые измерения фазы/задержки на самом деле связаны с Фурье-парой с традиционным «пространством изображения», к которому мы привыкли в традиционных оптических телескопах. Таким образом, мы надеемся , что сможем получить изображения ближе к черной дыре с помощью камеры BlackHoleCam (упомянутой выше) и телескопа горизонта событий , но, к сожалению,
разрешение, которое они нам дают, все равно будет порядка нескольких радиусов Шварцшильда , и поэтому мы не увидим хорошего большого разрешенного «ничего» в центре карты.

Я думаю, что изображение, которое вы разместили, не совсем реалистично. На нем объекты просто перевернуты с некоторого радиуса, в то время как от реальной черной дыры, видимой с достаточно близкого расстояния, можно ожидать сочетание следующих моментов:

а) аккреционный диск б) всасывание компаньона в) излучение Хокинга г) рентгеновский всплеск от полюсов (на самом деле начинающийся за горизонтом событий)

Настоящего черного круга вы не увидите, так как, скорее всего, за горизонтом событий будет излучаться много материи.

У черных дыр не обязательно есть диски или компаньоны, и уж точно не компаньоны, которые были бы на том же изображении, которое показал ОП. Излучение Хокинга от сверхмассивной или звездной черной дыры совершенно незначительно.