Астрофизици се подготвят да заснемат за пръв път черна дупка

Една от характеристиките на черните дупки е, че – до този момент – все още не сме ги виждали. И още по-куриозното е, че единственото пряко доказателство за тяхното съществуване беше получено едва през миналата година, когато бяха открити гравитационните вълни, породени от сливането на две черни дупки.

Астрофизиците се подготвят да направят първата “снимка” на черната дупка Sagittarius A*, която се намира в центъра на нашата галактика. Проектът се осъществява от международната колаборация, наречена Event Horizon Telescope (EHT). За заснемането ще се използват девет радиотелескопа, разположени на различни места по планетата ни. Заедно те ще формират един голям виртуален телескоп.

За да осъществят това начинание обаче, се налага да се преодолеят някои технологични проблеми. Тук се включват екип учени от Масачузетския технологичен институт (MIT). Те разработват алгоритъм (описан в тази публикация), който използва други налични изображения от космоса, за да създаде комбинирана мозайка от наличните данни. Нарича се CHIRP (Continuous High-resolution Image Reconstruction using Patch priors), а резултатът от прилагането му ще ни даде възможността да видим в буквалния смисъл на думата снимка от черна дупка.

Професорът по електроника от Израел Йоав Шечнер, който е поканен за участие в проекта от екипа на MIT, обяснява алгоритъма така: “Представете си, че искате да получите видео с висока резолюция от безйболен мач. Балистиката ви дава теоретичните познания за движението и траекториите на бейзболната топка. По същество, това знание ви ограничава периметъра на търсене на неизвестните. Следователно, възможно е да получите точното положение на топката в пространство-времето само по данните, заснети поотделно и “на парче”.

Една от причините, които налагат да се използва толкова огромен радио телескоп (с мащабите на цялата ни планета), е, че черните дупки са прекалено отдалечени и са много малки. Например, Sagittarius A* е с диаметър само 17 пъти по-голяма от диаметъра на Слънцето, а се намира на 25 000 светлинни години от нас.

“[Заснемането на черната дупка в центъра на Млечния път е] като да направиш от Земята снимка на грейпфрут някъде на повърхността на Луната, само че с радио телскоп”, казва Кейти Боуман от MIT, която ръководи екипа, разработващ алгоритъма. “Заснемането на нещо толкова малко означава, че ще ни е нужен телескоп с диаметър от 10 000 километра, което практически е неосъществимо, тъй като диаметърът на Земята е само 13 000 киломерта”.

Използвайки телескопи, разположени в различни точки на планетата, ще позволи на астрофизиците от проекта ЕНT да получат нужния “диаметър” на телескопа си, за да разполагат с добра резолюция. А новият алгоритъм CHIRP е онази част от проекта, която ще “слепи” всички данни, събрани от наблюденията, за да се осъществи амбициозното начинание.

Няма точно определена дата, но учените посочват, че някъде през 2017 година може да очакваме първото изображение на черна дупка да е реалност.