Орбітальні телескопи для ще кращих фото чорної діри

 

Астрономи щойно сфотографували чорну діру, а тепер перед ними вже новий виклик: як отримати такі знімки кращої якості? Чіткіші зображення дозволять точніше перевіряти теорію відносності Айнштайна. Астрономи з Університету Неймегена (Нідерланди) та їхні колеги з Європейського космічного агентства (ESA) обґрунтували, як це можна зробити. Рішення — запуск кількох орбітальних радіотелескопів. Свою ідею вони описали у статті в журналі Astronomy & Astrophysics.



Комп'ютерні симуляції зображення чорної діри Стрілець А в центрі Чумацького Шляху, які можна отримати за допомогою ордітальної радіообсерваторії EHI (знімки праворуч) та наземної EHT на різних частотах. 

 

Принцип полягає в тому, що два або три радіотелескопи спостерігатимуть за чорними дірами із кругової орбіти Землі. Концепту вже надали робочу назву Event Horizon Imager (Знімання горизонту подій, EHІ). У статті науковці навели комп'ютерні симуляції того, як би могли виглядати зображення чорної діри Стрілець А у центрі нашої галактики, якби їх зробили з таких супутників.

 

“Використання орбітальних радіотелескопів має багато переваг, порівняно з телескопами на Землі. У космосі ви можете проводити спостереження на вищих радіочастотах, що неможливо на Землі через атмосферне розсіювання. В космосі ви маєте також більші відстані між телескопами. Усе це дозволяє зробити великий крок уперед і потенційно отримати зображення уп’ятеро вищої якості, порівняно з “Телескопом горизонту подій” (Even Horizon Telescope, EHT) [телескоп, за допомогою якого отримали зображення чорної діри, опубліковане у квітні]”, — каже Фрік Ролофс, аспірант Університету Неймегена та провідний автор дослідження.

 

Зображення чорної діри у кращій якості дозволить набагато точніше протестувати теорію відносності Айнштайна. “Те, що супутники обертатимуться навколо Землі, дасть нам змогу набагато точніше побачити деталі чорної діри. Якщо є якісь відхилення від передбачень теорії відносності, то ми повинні їх помітити”, — стверджує радіоастроном Гейно Фальке.

 

EHI також матиме змогу спостерігати за чорними дірами набагато менших розмірів, ніж “Телескоп горизонту подій”, який сьогодні наведений на дві з них — Стрілець А в центрі нашої галактики та M87 в центрі масивної галактики Мессьє 87 у скупченні Діви (саме її зображення продемонстрували в квітні). “З наукового погляду усе це виглядає напрочуд перспективно, але є ще певні складнощі, які потрібно побороти на технічному рівні”, — стверджує Фрік Ролофс.

 

Астрономи з Університету Неймегена разом з науковцями з ESA/ESTEC (Європейського центру космічних технології) сьогодні вивчають технічну досяжність проекту. “Проект потребує дуже точного налаштування позиції та швидкості супутників. Ми вважаємо, що він цілком досяжний”, — вважає радіоастроном з Університету Неймегена Володимир Кудряшов.

 

Окремі складнощі пов’язані з передачею даних. “З EHT гард-диски з даними у центр обробки транспортували літаком. Це, звісно, неможливо в космосі, зате супутники можуть комунікувати за допомогою лазера”, — розповідає Кудряшов. У цьому проекті супутники передаватимуть дані на Землю за допомогою лазерного променя. Крім того, частково їх оброблятимуть на борту самих супутників.

 

Основний задум полягає в тому, що супутники EHI спершу функціонуватимуть незалежно від EHT, але астрономи розглядають і гібридні системи. За словами Гейно Фальке, “такі системи можуть дозволити отримувати навіть рухомі зображення чорної діри”.

 

Дослідження є частиною наукового проекту європейських астрофізиків під назвою BlackHoleCam, який у 2013 отримав грант від Європейської дослідницької ради на знімання, вимірювання і краще розуміння природи чорних дір. BlackHoleCam активно співпрацює з “Телескопом горизонту подій”.

 

Telescopes in space for even sharper images of black holes

ScienceDaily, 6/05/2019

Зреферував Є. Л. 

 

15.05.2019