Новий радіоінтерферометр - унікальний шанс розібратися, що ж за дивовижний об'єкт ховається в самому центрі нашої галактики.
Центром нашої галактики є Стрілець А *. Вважається, що він являє собою надмасивну чорну діру, оточену гарячою випромінювальною хмарою газу і пилу. Однак повністю пояснити дивну поведінку оточення Стрільця А * поки не вдається. А дивацтв тут предостатньо.
Наприклад, у цій області виявляються десятки зірок, що обертаються навколо центрального об'єкта на величезних швидкостях. Одна з них описує повний оборот по своїй орбіті всього за 16 земних років, мчачи зі швидкістю 5 тис. км/с - для порівняння, швидкість польоту Сонця становить цілком помірні 220 км/с. Саме спостерігаючи за рухом цих зірок астрономи зробили логічний висновок про наявність масивного об'єкта, навколо якого вони кружляють. А між тим телескопи не можуть розгледіти там рівним рахунком нічого. Орбіти цих зірок мають спільний фокус у цілком певній точці простору. Але якщо ми направимо свої інструменти в цю точку - ми нічого особливого не виявимо.
Варто зазначити, що всі ці масштабні події відбуваються на досить обмеженому просторі, що лише в сотню разів перевищує відстань від нас до Сонця. В області, розмірами порівнянної з не такою вже й великою Сонячною системою і далекою від істинно галактичних масштабів.
Саме з неї приходить потік радіовипромінювання, спостереження якого показало, що сама ця область залишається практично нерухомою, зміщуючись менш ніж на кілометр на секунду, повільніше, ніж швидкість польоту Землі по орбіті. Якщо б Стрілець А * був об'єктом помірної маси, тяжіння близьких тіл додало б йому більш помітного прискорення. Єдиним розумним поясненням цьому виглядає колосальна маса дивного об'єкта: розрахунки показують, що вона повинна становити не менше 4 млн мас Сонця.
Розміри таємничого центрального об'єкта, самого Стрільця А *, оцінити важче, адже його ми так і не бачимо. Однак ряд непрямих свідчень говорять про те, що вони виключно компактні, радіус його навряд чи перевищує 0,2 а. е. (відстані від Землі до Сонця). Інакше кажучи, в невелику область розмірами менш орбіти Меркурія повинні бути втиснуті близько 4 мільйонів сонячних мас, і при цьому вона повинна виробляти менше випромінювання, ніж будь-яка з навколишніх її зірок. Легко зрозуміти, чому був зроблений висновок про те, що Стрілець А * являє собою чорну діру.
Але і з цим, практично загальноприйнятим сьогодні припущенням далеко не все однозначно. Знаючи розміри і масу об'єкта, ми можемо обчислити його щільність - вона становить приблизно одну восьму теоретичної межі для чорних дір. Втім, версія про надмасивну чорну діру має і конкурентів, щоправда, більш фантастичних. Наприклад, одна з гіпотез припускає, що Стрілець А * являє собою скупчення важких ферміонів, квазічастинок аномально великої маси. Однак цей варіант, як показують теоретичні роботи, не дає потрібної щільності.
Щоб остаточно вирішити цю загадку, потрібно зуміти розглянути, що ж відбувається в цій центральній області. Цьому перешкоджають не стільки відстань (близько 26,5 тис. світлових років) до неї, скільки виняткова низька світність і газопилові хмари, що відокремлюють нас від Стрільця А *. Але надія є.
Для цієї мети реалізується дослідницький проект Event Horizon Telescope, який передбачає створення інструменту для спостереження радіовипромінювання Стрільця А * з раніше недоступною роздільною здатністю. Для цього планується створити колосальний радіоінтерферометр, який об'єднає безліч наземних радіотелескопів в єдиний прилад спостережень, і дозвіл якого набагато перевершить можливості кожного з вхідних в нього телескопів. Вчені розраховують, що його буде достатньо для прямого спостереження Стрільця А * на радіохвилях.
До теперішнього моменту Event Horizon Telescope об'єднав три телескопи обсерваторій, розташованих на Гаваях, у Каліфорнії та Арізоні, а час спостережень приладу становить 15 − 20 годин. Незабаром, однак, до проекту приєднаються нові учасники, які привнесуть в нього нові можливості.
Насправді, перспективи проекту набагато ширші якогось там доказу наявності надмасивної чорної діри в центрі окремо взятої галактики. Такі об'єкти, як чорні діри, особливо цікаві тим, що природа їх існування лежить на стику двох найважливіших теорій сучасної фізики - Загальної Теорії Відносності, яка оперує величезними масштабами і масами, і квантової механіки, зверненої в мікромір. Досі спроби об'єднати ці теорії, створивши цільну картину, що однаково працює на всіх масштабах реальності або залишаються вкрай неоднозначними, або стають однозначно невдалими. Тож можливість уперше спостерігати околиці чорної діри з безпрецедентною роздільною здатністю дає шанс на виявлення цікавих властивостей і явищ, які дозволять зробити цей принциповий крок.
За публікацією Space.Com