Ученые придумали технологию для получения фотографий черных дыр в высоком разрешении. Что это?

2 сентября 2024, 14:00

Фото: Изображение Midjourney

Ученые описали улучшение VLBI

Новая технология EHT позволит увидеть четкое изображение черной дыры

Люди совершили технологический прорыв в изучении черных дыр. Впервые за десятилетия удастся улучшить изображение этих таинственных космического объектов на столько, что реальные снимки и видео с ними можно будет использовать даже в художественном кино.

В 2019 году мир впервые увидел изображение черной дыры благодаря проекту Event Horizon Telescope (EHT). Работа над ним началась еще в 2009 году, и за 15 лет ученые значительно улучшили технику получения изображений с помощью метода очень длинной базовой интерферометрии (VLBI).

Недавно было опубликовано исследование, в котором описали улучшение VLBI — повышение частоты измеряемого света с 230 ГГц до 345 ГГц. Это первый прогресс в области измерения высокочастотного света за последние десятилетия.

Видео: cfa.harvard.edu. В этом анимационном ролике показано расположение радиообсерваторий, участвовавших в эксперименте, проведенном коллаборацией Event Horizon Telescope (EHT)

Благодаря нему EHT сможет делать более детализированные снимки далеких объектов, таких как чёрная дыра M87*, и даже создавать цветные изображения. В будущем, с дальнейшими модернизациями EHT, возможно появление фильмов, показывающих движение таких объектов.

Слева, это составное смоделированное изображение показывает, как M87* видно телескопу Event Horizon Telescope на частотах 86 ГГц (красный), 230 ГГц (зеленый) и 345 ГГц (синий). Справа, 345 ГГц показано темно-синим цветом, более компактное и четкое изображение сверхмассивных черных дыр, за ним следует 230 ГГц в зеленом цвете и 86 ГГц в красном цвете. Чем выше частота, тем четче становится изображение, показывая структуру, размер и форму, которые ранее были менее различимы.. Фото: D. Pesce, A. Chael. EHT

Как работает технология VLBI

VLBI позволяет использовать сеть телескопов по всему миру как один огромный телескоп. Это достигается за счёт того, что свет от объекта достигает каждого телескопа в разное время, и их объединенные данные создают одно изображение с высокой детализацией. Основные параметры, влияющие на разрешающую способность телескопа, — его размер и частота измеряемого света. Так как размер EHT уже фактически равен размеру Земли, для повышения разрешения было необходимо увеличить частоту.

Преодолеть технические трудности, связанные с повышением частоты, удалось благодаря улучшению чувствительности телескопов и международному сотрудничеству. Планируемые обновления EHT, известные как «следующее поколение EHT», позволят добавить ещё больше обсерваторий и использовать несколько длин волн для создания единого изображения. В будущем это приведёт к появлению «цветных фильмов высокой четкости» о чёрных дырах.