Тень сомнения: что мы на самом деле видим на снимках черной дыры Sgr A*?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Наука и космос

С появлением Телескопа Горизонта Событий (Event Horizon Telescope, EHT) у человечества появилась возможность заглянуть в самые потаенные уголки Вселенной — в область, непосредственно прилегающую к черным дырам. В 2022 году команда EHT представила миру сенсационные снимки Sgr A*, сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики. Эти изображения демонстрировали яркое кольцо, которое было интерпретировано как тень черной дыры, образованная искривлением пространства-времени.

Однако не все ученые разделяют эту точку зрения. Японские астрофизики под руководством Макото Миёси провели независимый анализ данных EHT 2017 года и пришли к неожиданному выводу. По их мнению, кольцо, запечатленное на снимках EHT, может быть всего лишь артефактом, вызванным несовершенством телескопа.

Это первое изображение Sgr A*, сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики. Это первое прямое визуальное доказательство присутствия этой черной дыры. Оно было получено с помощью телескопа Event Horizon Telescope (EHT) — системы, объединившей восемь существующих радиообсерваторий по всей планете в единый виртуальный телескоп размером с Землю.
Автор: By EHT Collaboration Источник: commons.wikimedia.org

Их исследование, опубликованное в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, основано на традиционных методах построения изображений с помощью радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой (РСДБ).

Вместо кольца Миёси и его коллеги увидели вытянутую структуру, ориентированную с востока на запад. Восточная часть этой структуры оказалась ярче западной, что, по мнению ученых, может быть следствием эффекта Доплера, возникающего при вращении аккреционного диска вокруг черной дыры.

PSF (грязный луч) и грязная карта данных за 7 апреля. На панели (a) представлена PSF, масштаб которой нормирован на высоту главного луча. На панели (b) показана грязная карта, полученная после калибровки по решениям первой самокалибровки (только фаза) с использованием модели точечного источника. Единица измерения — Дж пучка-1. Цитирование: Makoto Miyoshi, Yoshiaki Kato, Junichiro Makino, An independent hybrid imaging of Sgr A* from the data in EHT 2017 observations, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 534, Issue 4, November 2024, Pages 3237-3264, https://doi.org/10.1093/mnras/stae1158
Автор: M. Miyoshi, Y. Kato and J. Makino Источник: academic.oup.com
На чем же основаны столь смелые выводы?

Ключевым аргументом японских астрофизиков является структура функции рассеяния точки (ФРТ) — характеристики телескопа, которая определяет его способность различать детали изображения. ФРТ EHT 2017 года оказалась крайне неоднородной, с выраженными боковыми лепестками, расположенными на расстоянии около 50 микросекунд дуги от основного пика. Именно этот размер совпадает с диаметром кольца, запечатленного на снимках EHT.

Окончательное изображение Sgr A*, полученное в результате процесса визуализации. На панели (a) показано изображение, свернутое с круговым гауссовым восстанавливающим лучом с HPBW, а на панели (b) — то же изображение, свернутое с круговым гауссовым восстанавливающим лучом с HPBW. Единица яркости — Дж пучка-1. Цитирование: Makoto Miyoshi, Yoshiaki Kato, Junichiro Makino, An independent hybrid imaging of Sgr A* from the data in EHT 2017 observations, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 534, Issue 4, November 2024, Pages 3237-3264, https://doi.org/10.1093/mnras/stae1158
Автор: M. Miyoshi, Y. Kato and J. Makino Источник: academic.oup.com

Миёси и его коллеги показали, что такая структура ФРТ может создавать ложные кольцевые структуры даже при обработке данных, полученных от точечных источников или просто шума. Это ставит под сомнение надежность изображений EHT, особенно учитывая, что Sgr A* является крайне переменчивым объектом.

Сравнение восстанавливающего луча по умолчанию и изображения EHTC. Восстанавливающий луч по умолчанию представляет собой эллипс с и PA = 66,°6, который показан на панели в виде синего эллипса. Белый круг показывает восстанавливающий луч, используемый EHTC для создания своих изображений. Оригинальное изображение взято из рис. 3 в книге The Event Horizon Telescope (2022a). Цитирование: Makoto Miyoshi, Yoshiaki Kato, Junichiro Makino, An independent hybrid imaging of Sgr A* from the data in EHT 2017 observations, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 534, Issue 4, November 2024, Pages 3237-3264, https://doi.org/10.1093/mnras/stae1158
Автор: M. Miyoshi, Y. Kato and J. Makino Источник: academic.oup.com

Интенсивность и структура Sgr A* меняется на масштабах часов и даже минут. Это создает серьезные трудности для РСДБ, поскольку для получения качественных изображений требуется, чтобы наблюдаемый объект оставался неизменным в течение длительного времени.

Показаны результирующие изображения кольца, полученные в результате моделирования (без кольца). На панели (a) показано фактически использованное u-v покрытие решетки EHT в 2017 году для наблюдений Sgr A*. На панели (b) показаны изображения из смоделированных данных. Левое изображение относится к моделируемым данным о точечных источниках, полученным с использованием обычной чистой (свертка лучей). Правое изображение — смоделированные шумовые данные, полученные с помощью преобразования Фурье (грязная карта). На панели (c) показаны модельные изображения кольца, используемые для самокалибровки. Верхнее изображение — это изображение кольца диаметром и шириной, которое получено методом очистки от смоделированной видимости. Нижнее изображение — изображение кольца EHTC. На панели (d) показаны чистые результаты, полученные из калиброванных наборов данных с помощью решений для самокалибровки. Синие круги на панелях обозначают область BOX, заданную ограничением поля очистки. Единицей интенсивности для всех изображений является Дж пучка-1. Цитирование: Makoto Miyoshi, Yoshiaki Kato, Junichiro Makino, An independent hybrid imaging of Sgr A* from the data in EHT 2017 observations, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 534, Issue 4, November 2024, Pages 3237-3264, https://doi.org/10.1093/mnras/stae1158
Автор: M. Miyoshi, Y. Kato and J. Makino Источник: academic.oup.com

Команда EHT разработала специальный метод для учета переменности Sgr A*, однако, по мнению Миёси, этот метод основан на ряде предположений о физических свойствах объекта и не может гарантировать достоверность полученных результатов.

Изображения, полученные при изменении диаметра кольца. Изображения модели, использованные для самокалибровки, показаны на левых панелях. Ширина кольца фиксирована и равна, а полная плотность потока составляет 1 Дж. От (a) до (e) диаметры модели кольца составляют 30, 40, 50, 60 и, соответственно. Результирующие изображения, полученные на основе моделирования данных о точечных источниках, показаны на средних панелях, а изображения, полученные на основе моделирования шумовых данных, — на правых панелях. Контурами отмечены каждые 10 процентов от максимальной яркости на всех изображениях. Сплошные линии указывают на положительные значения, а пунктирные — на отрицательные. Синие круги на панелях указывают на область BOX, заданную ограничением поля чистоты. Размер восстанавливающего пучка составляет, а единица интенсивности для всех изображений — Дж пучка-1 Цитирование: Makoto Miyoshi, Yoshiaki Kato, Junichiro Makino, An independent hybrid imaging of Sgr A* from the data in EHT 2017 observations, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 534, Issue 4, November 2024, Pages 3237-3264, https://doi.org/10.1093/mnras/stae1158
Автор: M. Miyoshi, Y. Kato and J. Makino Источник: academic.oup.com
На пути к истине

Японские ученые подчеркивают, что для получения надежных изображений окрестностей черных дыр необходимо увеличить количество станций EHT, чтобы обеспечить более полное покрытие u-v плоскости (пространства пространственных частот). Это позволит получать снимки с более высоким разрешением и уменьшить влияние ФРТ на результат.

Кроме того, авторы исследования отмечают, что для достоверной интерпретации данных EHT необходимо тщательно анализировать ФРТ и учитывать ее влияние на получаемые изображения.

Полученные Миёси и его командой результаты ставят под сомнение интерпретацию снимков Sgr A*, полученных EHT, и подчеркивают необходимость дальнейшего совершенствования методов РСДБ для изучения окрестностей черных дыр. Будущее покажет, насколько верны выводы японских астрофизиков, однако их исследование заставляет задуматься о том, что мы видим на захватывающих дух снимках EHT: тень черной дыры или искусную иллюзию, созданную нашим несовершенным инструментом познания?

Изображение в превью:
Автор: EHT Collaboration
Источник: commons.wikimedia.org

15 комментариев

m
А вот это уже интересное развитие событий
108295282012109436047@google
Теории искажают миросозерцание человека и он начинает видеть на фотографиях то, чего там нет и в помине.
На фотографии века изображён гравцегал (гравитационный центр галактики). Ясно же видно что он представляет собой светящийся тор, а не аккреционных диск. Таким образом учёные принимают за чёрную дыру дырку от бублика. Читайте наши научные статьи.
http://www.naupri.ru/journal/749 http://www.naupri.ru/journal/3850 http://www.naupri.ru/journal/3805
http://www.naupri.ru/journal/3884 http://www.naupri.ru/journal/3893
http://www.naupri.ru/journal/3907
S
Ознакомьтесь там с матчастью, штоле:
https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D1%80_(%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%85%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C)
108295282012109436047@google
Какая матчасть может быть в Википедии? Я много читал Википедию. Возможно читал и Вашу ссылку. В Википедии излагаются те же теории, что и в научных журналах. Но все теории без исключения несостоятельные. Это признавал и Великий Хокинг и об этом прямо писал, что научный прогресс не в том, что несостоятельная теория заменяется на состоятельную, а а том, что старая теория заменяется на такую же несостооятельную, но её несостоятельность другого уровня. В рекомендованной мной литературе нет теорий, в них описана феноменология природы, которую Пономаренко видел своими глазами. Я только обобщил, то что он видел. И вывел новые природные законы, которые не будут уже меняться.
101088209368274208995@google
Несостоятельны все поделки по ссылкам. Сколько их не выкладывай, они так и останутся лежать на помойке истории.
Читать Ваши дырки от бублика?
108295282012109436047@google
Нет, Максимушка, на помойке истории будет валяться англосакские научные журналы, где изложены научные теории, и в которые наши Великие академики так жаждут попасть.
На помойке истории будет валяться сверхмассивная чёрная дыра, которая якобы имеет аккреционных диск, который почему-то не диск, а тор. На помойке истории будет валяться масса, которая есть четырёхвекрор энергии импульса; на помойке истории будет валяться масса, которая есть застревание элементарных частиц в поле Хиггса. На помойке истории будет валяться пространство, которое может изгибаться и имеет структуру; на помойке истории будет валяться ядро атома, в котором собрались в кучу элементарные частицы, наработанные на ускорителях; на помойке истории будет валяться вещественное время, как физическое понятие; на помойке истории будет валяться электрический ток, который якобы есть движение свободных электронов в проволке… и так далее.
Когда учёные разделились не две секты: релятивистов и квантанутых, и в рабство к которым попали классицисты, научный прогресс закончился, и наступила эра Великого регресса науки.
101088209368274208995@google
Влажные фантазии. На помойке пока что лежат и там и останутся труды Тихомирова.
108295282012109436047@google
Если будет так, то релятивисты и квантанутые уничтожат Землю. Мощь человечества растёт высокими темпами, а ум человечества деградирует.
101088209368274208995@google
Что, еще не уничтожили? А все почему? Потому что деграднувшие умы свои опусы только на помойки вроде «Наука через призму внемени» пристроить и могут. Потому мощь в надежных руках, можно не переживать.
108295282012109436047@google
Я и не волнуюсь, мощь в надёжных руках Элохима, неужели ты думаешь, что Он даст угробить Землю деградентам: релятивистам и квантанутым.
101088209368274208995@google
Нет, конечно. Именно поэтому труды деградантов так и пылятся на помойке «Наука через призму времени» никому не нужные. Я спокоен.
108295282012109436047@google
Я рад за вас, продолжайте оставаться спокойным и тёмным, как ваша, пресловутая тёмная материя, которую вы никогда в жизни не найдете в свободном состоянии, а если найдёте, то успокоитесь навсегда.
101088209368274208995@google
Ну куда мне до светлой бредятины Тихомирова и Пономаренко. Будем потешаться над маническим полем и натягиванием пленки над Землей. Никогда в жизни эти фантазии не принесут пользы, помойка навсегда.
108295282012109436047@google
Никогда в жизни фантазии напечатанные в англосакских журналах не принесут никакой пользы для нашей планеты, но принесут ей и, уже приносят существенный вред, так как бессмысленно тратят ресурсы на бесперспективные и никому не нужные темы.
101088209368274208995@google
Они то приносят.
Бесперспективный шлак так и валяется на «Наука через призму времени». Сборник бессмысленных писулек. Я прям во все разделы заглянул. Для галочки выкладываются наборы букв.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Квантовый провал: как классический компьютер победил квантовый в симуляции магнитных систем?

В мире квантовых вычислений, где разрабатываются технологии, обещающие революционизировать вычислительные возможности, произошла любопытная ситуация. Группа ученых из Центра вычислительной...

Скрытый жар Земли: как «скрытый углерод» древних вулканов формировал климат планеты миллионы лет?

История климата нашей планеты — это сложная мозаика из потеплений, похолоданий, катастроф и медленных, незаметных изменений. Разгадывая эту мозаику, ученые сталкиваются с множеством...

О конечности Вселенной и Теореме о бесконечных обезьянах: почему обезьяна не напишет «Гамлета» даже за время жизни Вселенной?

Что случится, если посадить бесконечное количество обезьян за бесконечное количество пишущих машинок? Согласно знаменитой теореме о бесконечных обезьянах, рано или поздно они напечатают все...

Секрет трюка Гудини «Освобождение из могилы»: никакой магии, а только «физподготовка» и отчаянный поступок с риском для жизни

Среди множества опасных и захватывающих трюков Гарри Гудини «Освобождение из могилы» стоит особняком. Этот номер не демонстрировал мастерство Гудини в качестве великого иллюзиониста. Никакой магии...

5 причин выключить технику из розетки

Мы окружены множеством электроприборов, которые облегчают нашу жизнь, но мы не всегда задумываемся о последствиях их использования. Выключение техники из розетки может показаться незначительной...

Книга по радио, или Что случилось 86 лет назад в Америке: самовнушенный апокалипсис

30 октября 1938 года — дата, навсегда вошедшая в историю радиовещания. В этот осенний вечер радиостанция CBS запустила необычное шоу, которое станет символом доверия к СМИ, силы...