Пульсары вокруг черной дыры: космические часы экспресс
В центре нашей Галактики скрывается сверхмассивная черная дыра Стрелец А* — тяжеловес, который держит вокруг себя звезды. Астрономы мечтают найти рядом с ней пульсары: эти космические маяки посылают радиоимпульсы с точностью атомных часов. Если поймать такой пульсар на орбите вокруг черной дыры, можно измерять, как искривляется пространство и время в ее окрестностях.
Новая работа предлагает реалистичную модель для таких наблюдений. Ученые учли не только обычное движение пульсара, но и тонкие задержки, которые возникают, когда луч света огибает черную дыру. Впервые в расчеты включили собственное движение Стрельца А* — черная дыра не стоит на месте, она слегка смещается, и это влияет на измерения.
Модель проверили с учетом возможных помех — например, если пульсар окажется обычным, а не миллисекундным, его сигнал может быть зашумлен. Это как слушать тиканье часов в шумном цехе: нужно уметь выделить полезный сигнал. Авторы показали, какие параметры черной дыры удастся измерить точнее всего, и предложили процедуру анализа данных. Такая модель станет рабочим инструментом для будущих обзоров неба, которые проведут радиотелескопы нового поколения.
Пульсары настолько стабильны, что по ним сверяют земные атомные часы — они соперничают по точности с лучшими лабораторными стандартами.
В романе «Сфера» Майкла Крайтона герои используют сигналы из глубин космоса, чтобы понять неведомое — пульсары вокруг черной дыры могли бы стать такими сигналами.