Исследователи вычислили сложную субструктуру внутри изображения черной дыры
Новые расчеты, объясняющие сложную и поразительную субструктуру внутри изображения черной дыры от экстремального гравитационного изгиба света, опубликовала группа ученых из американского Института перспективных исследований в городе Принстоне, 19 марта сообщается на сайте научного издания «phys.org».
По информации издания, изображение черной дыры имеет яркое кольцо излучения, окружающее «тень», отбрасываемую черной дырой. Это кольцо состоит из стопки еще более тонких подкольцовок, которые соответствуют числу орбит, которые фотоны прошли вокруг черной дыры, прежде чем достичь наблюдателя.
«Изображение черной дыры на самом деле содержит вложенную серию колец», — объяснил Майкл Джонсон из центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского университетов (CfA).
«Каждое последующее кольцо имеет примерно одинаковый диаметр, но становится еще более тонким, потому что его свет еще больше вращался вокруг черной дыры, прежде чем достичь наблюдателя. С текущим изображением телескопа Event Horizon (EHT) мы поймали только проблеск такой сложности, которая должна возникнуть в образе любой черной дыры», — заявил исследователь.
По мнению группы исследователей, субструктура изображения черной дыры создает новые возможности для наблюдения черных дыр.
«Что действительно удивило нас, так это то, что в то время, как вложенные подкольца почти незаметны невооруженным глазом на изображениях — даже идеальных изображениях — они являются сильными и четкими сигналами для массивов телескопов, называемых интерферометрами», — пояснил Джонсон.
«Хотя для получения изображений черных дыр обычно требуется много распределенных телескопов, подкольца идеально подходят для изучения только с помощью двух телескопов, которые находятся очень далеко друг от друга. Достаточно было бы добавить к ЭХТ один космический телескоп», — заявил ученый.
«Это чрезвычайно захватывающее время для размышлений о физике черных дыр», — заявил Даниэль Капек из Института перспективных исследований.
«Общая теория относительности Эйнштейна дает ряд поразительных расчетов для типов наблюдений, которые наконец-то становятся доступными, и я думаю, что мы можем ожидать большого прогресса в ближайшие годы. Как теоретик, я нахожу быстрое сближение теории и эксперимента особенно полезным, и я надеюсь, что мы продолжим наблюдения и сможем сделать более точные расчеты, поскольку эти эксперименты становятся более ощущаемыми», — сказал исследователь.
«Объединение усилий специалистов из разных областей позволило нам действительно связать теоретическое понимание фотонного кольца с тем, что возможно при наблюдении», — отметил Джордж Вонг, аспирант-физик Университета штата Иллинойс в Урбана-Шампейн.
Вонг разработал программное обеспечение для получения смоделированных изображений черных дыр с более высоким разрешением, чем ранее было вычислено, и для их разложения на расчетные серии подизображений.
«То, что начиналось как классические расчеты карандашом и бумагой, побудило нас подтолкнуть наши симуляции к новым пределам» — заявил физик.
Напомним, первую в истории фотографию массивной черной дыры представили ученые-астрофизики, которые участвуют в международном проекте Event Horizon Telescope (EVT) 10 апреля на пресс-конференциях по всему миру, посвященных данному событию.
