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

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.

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.

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.