Одна из самых впечатляющих технологий для исследования Вселенной

Naked ScienceНаука

Телескоп размером с Землю, или Как заглянуть в черные дыры

Анатолий Глянцев

Как создаются телескопы размером с нашу планету и даже больше? Можно ли с Земли разглядеть спичечный коробок на Луне? И что гигантские инструменты недавно рассказали нам о черных дырах? Naked Science рассказывает об одной из самых впечатляющих технологий для исследования Вселенной.

Недавно научный мир облетела новость: ученые в небывалых подробностях изучили блазар OJ 287. Блазар — это разновидность ядра галактики, в котором хозяйничает сверхмассивная черная дыра.

«В небывалых подробностях» — это перевод с сухого языка цифр фразы «с разрешением в 12 угловых микросекунд». Оно позволило «Радиоастрону» различить детали размером в доли светового года в блазаре, удаленном на миллиарды (!) световых лет. Благодаря уникальной зоркости инструмента астрономы проверили гипотезу, что в центре OJ 287 скрывается не одна, а целых две сверхмассивные черные дыры. Исследователи заключили, что эта модель хорошо согласуется с наблюдениями. Об этой новости Naked Science уже рассказывал, а сейчас мы поговорим о том, как достигается такое невероятное разрешение.

Что такое 12 угловых микросекунд? Оптический телескоп, имеющий такое разрешение, мог бы с Земли различить на Луне спичечный коробок, а не то что отпечаток ботинка астронавта. Жаль, что таких оптических телескопов не существует.

Зато существуют такие радиотелескопы. Правда, они изучают не следы астронавтов на Луне, а черные дыры, далекие галактики и природные космические лазеры (точнее, мазеры). Но это, согласитесь, не менее интересно.

Строго говоря, такой радиотелескоп был ровно один: российский «Радиоастрон». Его главной частью был космический аппарат «Спектр-Р». Запущенный в космос в 2011 году, он прекратил функционировать в 2019 году, проработав намного дольше положенного срока. За это время «Радиоастрон» пронаблюдал около 250 космических объектов и накопил четыре петабайта данных. Их обрабатывают и интерпретируют до сих пор. Вот и недавняя новость — тоже заслуга «Радиоастрона».

Но сам принцип, благодаря которому работал этот инструмент, очень давно используется для исследования Вселенной и регулярно приносит новые открытия. Например, именно так в 2019 году было получено нашумевшее первое изображение черной дыры (точнее, ее «тени»).

Системы, приносящие столь удивительные результаты, называются интерферометрами. Разберемся, как они работают и почему их часто называют телескопами размером с планету.

Изображения блазара OJ 287, полученные разными интерферометрами. Вверху слева — результат «Радиоастрона», верху справа — системы GMVA, внизу — системы VLBA. На иллюстрации приведены длины волн, угловые и линейные масштабы. Эллипс в левом нижнем углу каждого блока показывает минимальный размер разрешенной детали / (с) Eduardo Ros / MPIfR (Collage), Gómez et al., The Astrophysical Journal, 2022

Разрешение на любопытство

Посмотрите в ночное небо. Насколько тусклые звезды вы можете заметить? Теперь переведите взгляд на Луну. Насколько тонкие детали вы различаете? Вот вы и познакомились с двумя главными характеристиками астрономического инструмента: чувствительностью и разрешением. Первая — про способность выделять из фона слабые объекты. Вторая — про возможность разглядеть мелкие подробности объектов ярких. Понятно, что астрономов интересует «и то, и другое и можно без хлеба», но в этой статье мы поговорим о разрешении.

Как оно измеряется? Когда мы смотрим на далекий предмет, наш глаз оказывается в вершине треугольника, основание которого — этот самый предмет. Это проиллюстрировано ниже (масштаб цинично искажен).

Схема, иллюстрирующая природу углового разрешения / (с)NASA/AURA/STScI / Nika_Akin/Pixabay.com

Понятно, что чем меньше объект и чем дальше от нас он находится, тем меньше угол δ, под которым мы его видим. Разрешение, или

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Запрет на сушку нижнего белья Запрет на сушку нижнего белья

Бытовые привычки японцев, которые удивляют русских

Лиза
Денежный вопрос: сколько чаевых принято оставлять в разных странах Денежный вопрос: сколько чаевых принято оставлять в разных странах

Где самый высокий процент чаевых, а где на них и вовсе могут обидеться?

Популярная механика
От принцессы Дианы до Джулии Фокс: как возникло и менялось «платье мести» От принцессы Дианы до Джулии Фокс: как возникло и менялось «платье мести»

Откуда пошел термин «платье мести» и что он означает на самом деле

РБК
Канализационные системы развивающихся стран не защитили реки от лекарств Канализационные системы развивающихся стран не защитили реки от лекарств

Как через канализацию вещества лекарственных препаратов попадают в природу

N+1
Почему одни люди совы, а другие жаворонки — в книге Дэвида Линдена Почему одни люди совы, а другие жаворонки — в книге Дэвида Линдена

Отрывок из книги Дэвида Линдена — что влияет на индивидуальность?

СНОБ
В начале «тропы Батыевой» В начале «тропы Батыевой»

Подробности Батыева нашествия до сих пор вызывают полемику

Дилетант
Рижское взморье Рижское взморье

В интерьере есть отсылки к морским глубинам, рыболовным промыслам, судам и сетям

AD
Папа, пчеловод и даже женщина: 7 удивительных фактов о святом Валентине Папа, пчеловод и даже женщина: 7 удивительных фактов о святом Валентине

Кем был святой Валентин, которого мы чествуем 14 февраля?

Cosmopolitan
Время любить Время любить

Общество долгое время отказывало в праве на секс тем, кому за 60

Vogue
Не ходите, дети, в метаверс гулять: что такое метавселенные Не ходите, дети, в метаверс гулять: что такое метавселенные

Безоблачное будущее в метавселенных не такое уж безоблачное. Почему?

РБК
Александр Траугот Александр Траугот

Интервью с художником Александром Трауготом, на иллюстрациях которого мы выросли

Собака.ru
Зона комфорта Зона комфорта

Хорошо спланированные помещения создают образ комфортного и гостеприимного дома

Идеи Вашего Дома
Лучшая версия себя Лучшая версия себя

Избавиться от своих комплексов и стереотипов непросто, но вполне нам под силу!

Добрые советы
Нормальный ли у тебя уровень кислорода в крови? Проверь! Нормальный ли у тебя уровень кислорода в крови? Проверь!

Разбираемся, какой уровень кислорода в крови считается нормальным?

Cosmopolitan
15 лучших советских детективных фильмов и сериалов 15 лучших советских детективных фильмов и сериалов

Самые яркие творения советского кинематографа про криминал и расследования

Maxim
Wow-эффект: как екатеринбуржцы создали маркетплейс цветов с оборотом 2,5 млрд рублей Wow-эффект: как екатеринбуржцы создали маркетплейс цветов с оборотом 2,5 млрд рублей

Основатели цветочного маркетплейса Flowwow начинали со скромного оборота

Forbes
Александра Ревенко: «Мне очень интересно, как отреагирует зритель» Александра Ревенко: «Мне очень интересно, как отреагирует зритель»

Актриса Александра Ревенко — о том, как важно сделать правильный выбор

Grazia
Российские ученые попали в список самых цитируемых. В День науки «Сноб» поговорил с ними Российские ученые попали в список самых цитируемых. В День науки «Сноб» поговорил с ними

Каждый год компания Clarivate публикует список самых цитируемых ученых

СНОБ
Мальчик провел полжизни в плену у педофила, но сбежал и спас другого ребенка Мальчик провел полжизни в плену у педофила, но сбежал и спас другого ребенка

Стивен Стейнер прославился на весь мир своим героическим поступком

Cosmopolitan
По следам «Анчартеда»: как снять успешный фильм по гейм-франшизе и не ударить лицом в грязь По следам «Анчартеда»: как снять успешный фильм по гейм-франшизе и не ударить лицом в грязь

Для успеха экранизации любой компьютерной игры необходимо быть психологом

Популярная механика
«Я бы не женился, если бы думал про развод»: отрывок из книги Уилла Смита «Я бы не женился, если бы думал про развод»: отрывок из книги Уилла Смита

Отрывок из биографии Уилла Смита — о расставании с первой женой

Cosmopolitan
Палеонтологи впервые диагностировали инфекцию воздушных мешков у динозавра Палеонтологи впервые диагностировали инфекцию воздушных мешков у динозавра

Динозавры сталкивались с аэросаккулитом – поражением воздушных мешков

N+1
Бить или не бить: нужен ли в России новый закон о самообороне Бить или не бить: нужен ли в России новый закон о самообороне

Российские суды регулярно признают пределы самообороны превышенными

Эксперт
Двумерный перовскит помог солнечному элементу проработать 1200 часов в тепле и влажности Двумерный перовскит помог солнечному элементу проработать 1200 часов в тепле и влажности

Химики добавили в перовскитные солнечные элементы защитный слой из 2D-перовскита

N+1
Музей Соломона Гуггенхайма Музей Соломона Гуггенхайма

Здание нового музея должно было стать столь же нетривиальным, как и экспозиция

AD

Семь книг, которые помогут лучше узнать Хармса и Введенского

Esquire
Эти забавные голландцы Эти забавные голландцы

11 удивительных фактов о Нидерландах

Лиза
9 удивительных вещей о собаках, которые вы могли не знать 9 удивительных вещей о собаках, которые вы могли не знать

Есть вещи, которые о собаках знают лишь специалисты

Популярная механика
Лоуренс Гонсалес. Лоуренс Гонсалес.

Отрывок из книги Лоуренс Гонсалес — почему чувство юмора необходимо для спасения

Esquire
Почему в России всем плевать на свое здоровье: смерть культуры профилактики из СССР Почему в России всем плевать на свое здоровье: смерть культуры профилактики из СССР

Профилактика — главный способ сэкономить на лечении

Популярная механика
Открыть в приложении