Адаптивная оптика в астрономии

Поскольку мы не можем увидеть черную дыру, лучшее, что могут делать ученые, это искать ее признаки. При помощи инфракрасных телескопов они смотрели в центр галактики и обнаруживали плотную массу миллионов звезд, но они не могли увидеть, что происходит в центре. Одна команда пятнадцать лет искала ответ. Высоко над облаками на горе Мауна-Кеа на Гаваях огромный телескоп Кек (обсерватория Кека) обладает силой увидеть центр млечного пути.


«Место которое мы должны были изучить, чтобы доказать существование черной дыры невероятно маленькое, это как искать иголку в стоге сена, только нам точно известно, где находится иголка, – Андреа Гез (астроном). – Чтобы провести этот эксперимент нужно обладать способностью видеть звезды, которые находятся очень близко к центру галактики, нужно очень аккуратно их расположить. Это тоже самое, как если бы я находилась в Лос-Анджелесе и смотрела бы на вас в Нью-Йорке, и увидела бы как вы пошевелили бы пальцем».

Система адаптивной оптики

Искажения возникают, потому что атмосфера Земли постоянно движется и изображение получается расплывчатым. «Атмосфера представляет настоящую проблему для астрономов, потому что она полностью искажает изображение вселенной, и вместо четких картинок мы получаем очень расплывчатые, – Андреа Гез. – Как будто пытаешься увидеть камешек на дне ручья. Ручей постоянно двигается и разглядеть камешек очень трудно, но если вода замерзнет, картинка будет очень четкой. Наша цель скорректировать атмосферу, чтобы она была неподвижной».

Лазер запускает в атмосферу луч, который отражается частицами в верхних слоях. «Нам нужно каким-то образом узнать, что творится с атмосферой, для этого мы запускаем лазер в атмосферу он очень яркий, и мы наблюдаем за ним и видим как на него влияет атмосфера, – Андреа Гез. – Затем мы корректируем оптику и получаем чистую картину вселенной».

Это называется «адаптивной оптикой» компьютер анализируют все искажения в отражаемом луче, затем быстрые микроскопические поправки компенсируют искажения во время наблюдения за звездами.

Изучение центра галактики при помощи адаптивной оптики

«Адаптивная оптика позволяет сделать изображение, на котором не видно звезд – четким, чтобы у нас был лучший обзор, и мы могли видеть отдельные звезды», – Андреа Гез. Астроном Андреа Гез сделала тысячи снимков за пятнадцать лет наблюдений и то, что они открывают удивительно. Звезды в центре галактики двигаются со скоростью миллионы километров в час.

«Центр галактики очень экстремальное место, скорости с которыми двигаются звезды намного выше, чем в других местах галактики и это явный признак черной дыры», – Андреа Гез.

Сверхмассивная черная дыра в центре галактики

Они выглядят как крошечные планеты, которые вращаются вокруг невидимого солнца, но это не планеты, это звезды. Чтобы заставлять вращаться такие огромные звезды на таких быстрых и плотных орбитах, нужна сильная гравитация.

«Есть только один объект во вселенной способный на это, и это черная дыра, – Андреа Гез. – Наблюдения показали присутствие черной дыры в четыре миллиона раз тяжелее нашего Солнца, которая расположена в самом центре нашей галактики».

Это важнейшее открытие, все в нашей галактике в том числе, наша солнечная система вращается вокруг сверхмассивной черной дыры. Впрочем, Млечный путь не единственная галактика с черной дырой в центре. В сердце большинства галактик во вселенной находятся сверхмассивные черные дыры. Галактика Андромеды наш ближайший сосед вращается вокруг сверхмассивной черной дыры в 140 миллионов раз тяжелее нашего Солнца.