Первые цветные изображения черных дыр уже на подходе

Астрономы проекта Event Horizon Telescope (EHT) разработали революционный метод наблюдения за радиоизлучением в нескольких частотах одновременно. Это открытие позволит впервые в истории получить цветные изображения сверхмассивных черных дыр, включая объект в центре галактики M87, который ранее был запечатлен только в монохроме.

В физике цвет света определяется его частотой или длиной волны. Длинные волны соответствуют красному концу спектра, короткие — синему. В отличие от человеческого глаза, который воспринимает цвет через три типа колбочек (красные, зеленые и синие), радиотелескопы фиксируют узкие диапазоны частот — так называемые полосы. Комбинируя данные с разных частот, ученые могут создавать цветные изображения даже в невидимом радиодиапазоне.

"Это похоже на то, как цифровая камера делает три отдельных снимка через красный, зеленый и синий фильтры, а затем объединяет их в одно цветное изображение"

Главная проблема заключалась в том, что большинство радиотелескопов могли наблюдать только одну частотную полосу за раз. Для объектов с быстрой динамикой, таких как аккреционные диски черных дыр, это делало невозможным создание четкого цветного изображения — картинка успевала измениться между измерениями.

Команда EHT применила инновационный метод переноса фазовой информации между частотами (Frequency Phase Transfer, FPT). Он позволяет:

1. Одновременно наблюдать на волнах 3 мм и 1 мм
2. Корректировать атмосферные искажения в реальном времени
3. Синхронизировать данные с разных телескопов сети

Технология была успешно протестирована на данных телескопов ALMA и SMA, показав увеличение разрешения на 30% по сравнению с традиционными методами.

Цвет в радиодиапазоне несет важную научную информацию:

• Красные оттенки — области с более холодной плазмой (миллионы градусов)
• Синие участки — зоны релятивистских струй и ускоренных частиц
• Желтые градиенты — свидетельства магнитных полей экстремальной силы

Первые полноцветные изображения черной дыры M87* ожидаются в рамках проекта ngEHT (next-generation Event Horizon Telescope), который увеличит разрешение в 5 раз по сравнению с оригинальным EHT. Бюджет модернизации составляет около 50 млн долларов.

К 2030 году NASA и партнеры планируют запустить космический телескоп Black Hole Explorer (BHEX). Этот аппарат будет работать в связке с наземными обсерваториями, обеспечивая:

• Видеозапись аккреционных дисков с частотой 1 кадр в час
• Картирование магнитных полей в окрестностях горизонта событий
• Проверку предсказаний общей теории относительности

"Мы стоим на пороге новой эры в астрофизике, — отмечает руководитель научной группы EHT. — Цветные изображения черных дыр дадут нам беспрецедентные данные об экстремальных условиях в этих объектах".