Новые горизонты для телескопа Event Horizon: 12 потенциальных новых целей

Потенциальные цели, которые могут раскрыть новые тайны

В центрах нашей Галактики и галактики M87 расположены сверхмассивные чёрные дыры, которые представляют собой области с такими сильными гравитационными силами, что ничто, даже свет, не может покинуть их. Event Horizon Telescope (EHT), международное сотрудничество, использующее глобальную сеть радиотелескопов, сделало потрясающие снимки горизонтов событий этих двух гигантов.

На сегодняшний день учёные предполагают каких открытый можно ожидать от EHT следующего поколения и обсуждают двенадцать целей, которые должны быть в верхней части списка наблюдений.

EHT является международным проектом, который объединяет несколько телескопов по всему миру с помощью метода интерферометрии. Это позволяет им работать вместе, образуя один виртуальный телескоп размером с расстояние между ними. В апреле 2019 года EHT достиг исторического рубежа, сделав первое в истории изображение чёрной дыры, расположенной в центре галактики M87.

Чёрные дыры, подобные M87, определённо являются целью EHT. Они образуются из остатков массивных звёзд, которые коллапсируют под действием собственной гравитации, создавая сингулярность, имеющую бесконечную плотность. Вокруг сингулярности находится горизонт событий, за пределы которого никакая информация или материя не могут вырваться, и именно это представляет особый интерес для EHT.

Планируется несколько расширений массива для улучшения качества изображений. Это улучшит его разрешение, что позволит изучать большее количество чёрных дыр. Теоретические исследования изображений EHT, как Sgr A* в центре нашей Галактики, так и чёрной дыры в центре M87, отдают предпочтение моделям с динамическими магнитными полями.

Эти джеты, описанные моделью MAD, приводят в действие механизмы струй и имеют значимые последствия для взаимосвязи между сверхмассивными чёрными дырами и эволюцией их галактики-хозяина. Расширения требуют добавления новых антенн к инфраструктуре, а многие из существующих телескопов требуют модернизации. После завершения станут возможны одновременные наблюдения в диапазоне частот 86-230-345 ГГц, что облегчит новые исследования.

Массив ALMA в Чили. После того, как ALMA был добавлен к Event Horizon Telescope, он увеличил мощность EHT в 10 раз. Источник: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), O. Dessibourg

В статье, автором которой является Синьюэ Элис Чжан из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского институтов, и её команда сообщают о своей попытке выявить 12 наиболее перспективных сверхмассивных чёрных дыр для EHT. Цели были отобраны после исчерпывающего анализа, который начался с базы данных ETHER, списка из 3,8 миллионов источников. Затем он был сужен до тех, у которых плотность потока (сила сигнала) позволяла проводить оптические измерения массы. Значительная часть этой работы была проделана вручную.

Целевые галактики, идентифицированные на сегодняшний день, включают IC1459, NGC4594, NGC3998, NGC4261, NGC2663, NGC3894, M84, NGC4552, 3C 317, NGC315, NGC1218 и NGC5077. Все они подходят для будущих целей EHT и все они демонстрируют некоторые сходства, например, многие из них являются эллиптическими галактиками, но несколько классифицируются как линзовидные галактики.

В будущем EHT расширит свои возможности и поможет изучать более широкий спектр чёрных дыр и их взаимосвязи с галактиками. Это может привести к новым открытиям и более глубокому пониманию природы чёрных дыр и их роли в эволюции Вселенной.