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

Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
Почему рэпершу и россиянина подозревают в крупнейшей атаке на криптобиржу Почему рэпершу и россиянина подозревают в крупнейшей атаке на криптобиржу

Он изображал успешного инвестора, она называла себя рэпером и экономистом

Forbes
Рабочая? Класс! Рабочая? Класс!

Мы взяли интервью у пяти женщин необычных профессий

Maxim
9 молодых художников «Винзавода» – о смыслах своего творчества 9 молодых художников «Винзавода» – о смыслах своего творчества

Редко удается заглянуть на внутреннюю кухню художников

GQ
Гендерное усложнение Гендерное усложнение

С каждым годом в часовой индустрии появляется все больше женщин

Forbes Woman
Быть настоящим тигром Быть настоящим тигром

Каждый из нас может позаимствовать что-то у тигров

Psychologies
Сергея Каптилкина Сергея Каптилкина

Как объехать лучшие винодельни за три дня

Forbes
Сергей Бескоровайный: «Виноделие — это процесс эмпирический» Сергей Бескоровайный: «Виноделие — это процесс эмпирический»

Основатель винодельни «Бельбек» об избытке государственного регулирования

Forbes
Седан или хэтчбек: плюсы и минусы каждого типа кузова Седан или хэтчбек: плюсы и минусы каждого типа кузова

Чем седан отличается от хэтчбека и какой из них лучше?

РБК
Как России бороться с западной пропагандой Как России бороться с западной пропагандой

Как Владимир Путин и его окружение могут реагировать на антироссийские мифы

СНОБ
Стоит как каменный: 5 памятников члену со всего мира Стоит как каменный: 5 памятников члену со всего мира

От "Черного члена" в Новой Зеландии до Парка пенисов в Южной Корее

Playboy
«Четыре дамы и молодой человек в вакууме» «Четыре дамы и молодой человек в вакууме»

Пять задач про звезды и планеты

N+1
Жанна Бадоева: «Раздражать могут только мои манеры» Жанна Бадоева: «Раздражать могут только мои манеры»

На третий раз Нагиев подходит и тихонечко говорит: «Я тебя сейчас убью»

Коллекция. Караван историй
Позвоню психологу: как психотерапия усложнила отношения работодателей с сотрудниками Позвоню психологу: как психотерапия усложнила отношения работодателей с сотрудниками

Психологический фон все чаще будет влиять на рабочие процессы

Forbes
Лечит не только простуду: 11 полезных свойств имбиря для здоровья Лечит не только простуду: 11 полезных свойств имбиря для здоровья

Корень имбиря не только улучшает вкус блюд, но и полезен для здоровья

Cosmopolitan
Дело не в моде: почему FODMAP-диета стала популярной и кому она нужна Дело не в моде: почему FODMAP-диета стала популярной и кому она нужна

Кому нужна FODMAP-диета?

Cosmopolitan
Убийца №3. Эволюция микробов против фармацевтики Убийца №3. Эволюция микробов против фармацевтики

Почему фармацевтика не может догнать эволюцию бактерий

СНОБ
+10: письма о любви +10: письма о любви

«Полка» изучила любовную переписку русских писателей!

Полка

Мэтт Ривз о его взгляде на человека — летучую мышь

Esquire
Я его слепила Я его слепила

С помощью нижнего белья Микаэла Старк превращает тело в предмет искусства

Vogue
Штрафы за ремень, разметку и чужую машины: как ошибаются камеры Штрафы за ремень, разметку и чужую машины: как ошибаются камеры

Новые ошибочные штрафы с камер: постановления приходят даже за чужие машины

РБК
Синтетические люди и оцифрованные вещи: как метавселенные изменят наш мир Синтетические люди и оцифрованные вещи: как метавселенные изменят наш мир

Выступления с CG EVENT — о киберпанке и метавселенных

Популярная механика
Не зовите акушера Не зовите акушера

«Будет больно»: Бен Уишоу и кровавые будни английского роддома

Weekend
Наш человек в Иране Наш человек в Иране

«Герой»: маленькие люди Асгара Фархади

Weekend
Ближний Восток Ближний Восток

На Ближнем Востоке, кажется, возможно все

Esquire
Алан Милн. Винни-Пух и прочие неприятности Алан Милн. Винни-Пух и прочие неприятности

Кристофер Робин часто задавался вопросом: что привело его отца к катастрофе?

Караван историй
Правда ли, что характер кошки зависит от ее породы? Правда ли, что характер кошки зависит от ее породы?

Что важнее: порода и или воспитание, когда речь идет о характере кошки?

Cosmopolitan
О чём пишут научно-популярные журналы мира О чём пишут научно-популярные журналы мира

Открытие Америки, спорт, климат и немного цифр: все, о чем пишут научпоп-журналы

Наука и жизнь
Манкала: игра, которая покорила мир Манкала: игра, которая покорила мир

Манкала — игра, основа которой прикладная математика

Популярная механика
У какой страны мира больше всего островов? У какой страны мира больше всего островов?

Швеция — страна-рекордсмен по количеству островов

Популярная механика
Открыть в приложении