Черные дыры впервые в истории станут зелеными и красными: как это может быть

AOinformНаука 29.05.2025 в 08:30 380 0

Фото: EHT Collaboration

Хотя мы не можем видеть радиоизлучение, радиотелескопы могут видеть его цвета

Астрономы разработали новый метод наблюдения за космосом, а это значит, что вскоре будут получены первые цветные изображения сверхмассивных черных дыр. Исследование опубликовано в The Astronomical Journal, пишет Live Science.

В физике цвет света определяется его частотой или длиной волны. Чем больше длина волны или чем ниже частота, тем ближе к красному концу электромагнитного спектра находится свет. Двигаясь к синему концу, длины волн становятся короче, а частоты выше. Каждая частота или длина волны имеет свой собственный уникальный цвет. Но мы не видим этот свет таким образом. Наши глаза видят цвет с помощью трех различных типов колбочек в нашей сетчатке, чувствительных к красным, зеленым и синим частотам света. Затем мозг использует эти данные для создания цветного изображения. Цифровые камеры работают аналогично.

Хотя мы не можем видеть радиоизлучение, радиотелескопы могут видеть его цвета. Они улавливают узкий диапазон частот радиоизлучения и таким образом астрономы могут создавать цветное изображение тех или иных объектов.

Большинство радиотелескопов могут наблюдать только один диапазон частот света за раз. Поэтому астрономам приходится наблюдать за объектом несколько раз в разных диапазонах частот, чтобы создать цветное изображение. Для объектов, которые быстро меняются, это проблема, ведь изображение может меняться так быстро, что нельзя накладывать изображения друг на друга.

Ученые использовали метод, известный как частотно-фазовый перенос, чтобы преодолеть атмосферные искажения радиоизлучения. Наблюдая за космосом на длине волны 3 мм, астрономы отслеживали, как атмосфера Земли искажает свет. Ученые продемонстрировали, как они могут наблюдать за космосом на длине волны 3 мм и 1 мм одновременно и использовать это повышения резкости изображения, полученного на длине волны 1 мм. Исправляя искажения атмосферы таким образом, радиоастрономы смогут делать последовательные снимки на разных частотах, а затем создавать цветное изображение с высоким разрешением.

Этот метод все еще находится на ранних стадиях, и это исследование является лишь демонстрацией нового способа наблюдения за космосом. Но оно доказывает, что метод работает. Поэтому астрономы с помощью этого метода смогут делать цветные изображения сверхмассивных черных дыр.

Сверхмассивные черные дыры

Черными дырами называются объекты с сильнейшей гравитацией, которые окружены невидимой границей, известной как горизонт событий. Любой объект, попавший за пределы горизонта событий, уже никогда не сможет выйти наружу. Это касается в том числе и частиц света – фотонов.
Черные дыры потому и черные, ведь не излучают свет сами по себе. Их обнаруживают по гравитационному влиянию на окружающую материю.
В центре черных дыр, согласно общей теории относительности, находится сингулярность — точка бесконечной плотности, где законы физики, какими мы их знаем, перестают работать.
В центрах практически всех галактик находятся сверхмассивные черные дыры. Наша галактика Млечный Путь не является исключением. На расстоянии 26 000 световых лет от Земли находится сверхмассивная черная дыра Стрелец А*. Ее масса примерно в 4,3 миллиона раз больше массы Солнца.
Первая фотография черной дыры
Впервые ученые получили прямую фотографию черной дыры в 2019 году с помощью проекта Event Horizon Telescope. Если точнее, то был сделан снимок окружения черной дыры, то есть газа, который она поглощает. Этот газ ярко светится, а потому его можно увидеть.

Первой в истории черной дырой, которую удалось сфотографировать напрямую стала черная дыра М87*. Она находится в центре галактики М87 на расстоянии 55 миллионов световых лет от нас. Масса этой черной дыры в 6,5 млрд раз больше массы Солнца.