Как заглянуть в сердце чёрной дыры экспресс
Общая теория относительности Эйнштейна описывает, как масса искривляет пространство и время. Эти предсказания многократно проверяли в слабых полях, например, вблизи Земли, но самые суровые испытания теории скрыты у горизонта чёрных дыр — объектов, где кривизна пространства-времени достигает экстремальных значений. До недавнего времени наши наблюдения напоминали разглядывание размытых пятен на старой фотографии.
Проект ALMA2040 превратит сеть радиотелескопов, разбросанных по всей планете, в единый инструмент — своего рода кинокамеру с беспрецедентным угловым разрешением. Объединяя сигналы от множества антенн методом радиоинтерферометрии, мы сможем получать изображения окрестностей чёрной дыры с частотой десятки кадров в секунду. В этом «фильме» проступят детали, ранее недоступные: механизмы рождения релятивистских джетов — струй частиц, разогнанных почти до скорости света, и колебания самой ткани пространства-времени, дрожащей под чудовищной гравитацией. Даже микроскопическое расхождение с формулами Эйнштейна станет дверью в новую физику.
Первое в истории изображение тени чёрной дыры (2019) получили, объединив восемь радиотелескопов по всей Земле — в том числе ALMA. Так планетарный «глаз» впервые разглядел невидимое.
Визуализация чёрной дыры Гаргантюа для «Интерстеллара» была построена на реальных уравнениях и в итоге помогла учёным открыть новый эффект закручивания света.