Nasa начинает охоту за двойными гигантскими черными дырами
НАСА объявило, что совершенствует компьютерное моделирование черных дыр. Цель ясна: заложить основу для поиска этих загадочных сингулярностей и подготовить почву для будущих исследовательских миссий.
Странности, которые представляют собой черные дыры, обречены оставаться загадками. Но астрофизик Скотт Ноубл из Центра космических полетов имени Годдарда (GSFC) разработал компьютерное моделирование, которое может дать лучшее понимание этих космических монстров. В заявлении от 26 мая НАСА сообщило, что воспроизведение двойной черной дыры группой Ноубла может заложить основу для поиска таких двойных систем.
Обнаружение черных дыр: миссия (почти) невыполнима?
Черные дыры чрезвычайно трудно обнаружить и еще труднее наблюдать, поскольку их светимость очень слабая. По словам доктора Ноубла: "Не все во Вселенной излучает свет. Лучшим способом обнаружения двойной черной дыры в настоящее время по-прежнему является обнаружение гравитационных волн." Однако есть одно препятствие для этого утверждения. Обнаружение гравитационных волн остается нерегулярным событием. Это происходит, когда две черные дыры с одинаковым центром вращения в конечном итоге сливаются, чаще всего в сверхмассивную черную дыру. В результате этого события произойдет искажение пространства-времени, которое будет восприниматься на Земле в бесконечно малой степени.
Первое прямое обнаружение было сделано 11 февраля 2016 года совместными командами Nasa и CNRS, Ligo и Virgo. В то же время, прямое наблюдение за черными дырами является практически невыполнимой задачей. Снимок M87*, который будет представлен в 2019 году, потребовал нескольких наблюдений в течение 2017 года благодаря массиву телескопа Event Horizon Telescope. Затем последовали несколько месяцев обработки и суммирования изображений, чтобы получить известный сегодня результат.
Чтобы преодолеть эти трудности, остается решение моделирования. Знания, полученные за десятилетия об этих невидимых гигантах, позволили создать образы, воспроизводящие динамику двух или трех черных, вращающихся вокруг друг друга. "Мы, конечно, никогда не будем наблюдать этот тип явлений с помощью телескопа, если мы не смоделируем их так много, что не будем знать, где и что смотреть", — добавляет астрофизик Джереми Шниттман. Изображение, созданное Ноублом и его коллегами, основано на расчетах, которые практически невозможно выполнить вручную, и позволяет моделировать физические взаимодействия, происходящие вокруг горизонта событий, не изображая его. На сегодняшний день этот метод определил, что газы, вращающиеся вокруг сингулярности, светятся в ультрафиолетовых и рентгеновских лучах.
Исследователи из Центра космических полетов Годдарда также хотят подготовить почву для будущей миссии "Лиза", намеченной на 2034 год. Космическая антенна с лазерным интерферометром, возглавляемая ЕКА в сотрудничестве с НАСА, будет отвечать за обнаружение гравитационных волн с низкой орбиты. Американские астрофизики надеются опередить космический зонд и собрать достаточно новых знаний, чтобы знать, где искать желанные двойные системы.