Учёные научили телескоп EHT «видеть» чёрные дыры в цвете

26.05.2025 12:23:00 | iXBT.com

Учёные проекта Event Horizon Telescope (EHT) разработали новый метод наблюдения космического радиоизлучения на множестве частот, что в скором времени позволит получать цветные изображения сверхмассивных чёрных дыр. Достижение открывает новые горизонты в астрономических исследованиях.

Как известно, цвет света определяется его частотой или длиной волны. Более длинные волны соответствуют красному концу спектра, а короткие – синему. Человеческий глаз, а также цифровые камеры, воспринимают цвет, используя информацию о красном, зелёном и синем компонентах света. Аналогично, радиотелескопы «видят» цвета, или, точнее, частотные диапазоны. Каждый детектор способен захватывать узкий диапазон частот, аналогично тому, как оптические детекторы регистрируют отдельные цвета. Создание «цветного» изображения достигается путём наблюдения объекта в разных частотных диапазонах.

Смоделированное изображение сверхмассивной черной дыры в M87 на нескольких частотах. Источник: EHT, D. Pesce, A. Chael

Однако традиционные методы наблюдения имеют существенный недостаток: большинство радиотелескопов способны наблюдать лишь один диапазон за раз. Это означает, что для получения цветного изображения необходимо проводить многократные наблюдения одного объекта на разных частотах. Это не затрудняет исследования медленно меняющихся объектов, но для быстро изменяющихся или небольших по угловому размеру объектов такой подход не подходит. Образы могут меняться настолько быстро, что их невозможно корректно совместить.

Разработанный командой EHT метод переноса частотной фазы (Frequency Phase Transfer, FPT) решает эту проблему. Он позволяет преодолевать искажения радиоизлучения атмосферой Земли. Наблюдая небо на длине волны 3 мм, учёные отслеживают атмосферные искажения, аналогично тому, как оптические телескопы используют лазер для этой цели. В ходе эксперимента они показали возможность одновременного наблюдения на длинах волн 3 мм и 1 мм, используя данные с 3 мм для коррекции и повышения резкости изображения, полученного на 1 мм. Таким образом, становится возможным получать последовательные изображения на разных радиочастотах и корректировать их для создания высококачественного цветного изображения.

Хотя метод всё ещё находится на ранней стадии разработки, демонстрация его работоспособности открывает новые перспективы для будущих проектов, таких как следующее поколение EHT (ngEHT) и Black Hole Explorer (BHEX). Это приближает к возможности наблюдения чёрных дыр в режиме реального времени и в цвете.

Подробнее