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

Поработать лицом: 16 способов заставить девушку кричать от удовольствия Поработать лицом: 16 способов заставить девушку кричать от удовольствия

Поработать лицом: 16 способов заставить девушку кричать от удовольствия

Playboy
Что это было: 5 самых загадочных болезней современности Что это было: 5 самых загадочных болезней современности

Некоторым головоломкам врачи так и не смогли найти объяснения

Playboy
Отрывок из романа Сергея Соловьева «Улыбка Шакти» Отрывок из романа Сергея Соловьева «Улыбка Шакти»

«Улыбка Шахти» — завершающая часть трилогии, начатой повестью «Аморт»

СНОБ
Сосущий ротовой аппарат не помог многоножкам добиться эволюционного успеха Сосущий ротовой аппарат не помог многоножкам добиться эволюционного успеха

Подробно описали сосущий ротовой аппарат двупарноногих многоножек

N+1
5 фактов о ДВС, которые будут интересны всем водителям 5 фактов о ДВС, которые будут интересны всем водителям

Как и за счёт чего ДВС заставляет груду железа двигаться?

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

Пять задач про звезды и планеты

N+1
Идеолог модернизации Идеолог модернизации

Проповедник Феофан Прокопович — ренегат и авантюрист, карьерист и доносчик

Дилетант
Смешанный оксид кобальта и марганца оказался устойчивым катализатором электролиза воды Смешанный оксид кобальта и марганца оказался устойчивым катализатором электролиза воды

Оксид кобальта и марганца помогает выделять кислород из воды

N+1
От вольтова столба до литий-ионных батарей: как развивались источники тока От вольтова столба до литий-ионных батарей: как развивались источники тока

Основные вехи в развитии источников энергии

Популярная механика
Если бы молодость знала: 17 типичных ошибок, когда тебе около двадцати Если бы молодость знала: 17 типичных ошибок, когда тебе около двадцати

Грабли, на которые стоит перестать наступать как можно раньше

Cosmopolitan
Этери Тутберидзе: от фигуристки балета на льду до главного российского тренера Этери Тутберидзе: от фигуристки балета на льду до главного российского тренера

Как Этери Тутберидзе стала титулованным тренером в фигурном катании?

СНОБ
Виктор Добронравов: «Дома хочется просто отдохнуть» Виктор Добронравов: «Дома хочется просто отдохнуть»

Виктор Добронравов — о любви к театру и отношениях со знаменитым отцом

Cosmopolitan
Половинка себя Половинка себя

Что мешает нам размножаться партеногенезом и можем ли мы это обойти

N+1
Аспирант Крокодила и время джаза Аспирант Крокодила и время джаза

О первых достижениях воспитанников российской физической школы

N+1
Большая перемена Большая перемена

Как понять, что именно нужно менять, насколько быстро, а главное, ради чего?

Psychologies
Между мотоциклом и горным снегоходом: что такое сноубайк по-русски Между мотоциклом и горным снегоходом: что такое сноубайк по-русски

Сноубайк – новый вид техники, который с каждым сезоном увеличивает обороты

Популярная механика
Неуловимый мститель Неуловимый мститель

Искусство поражать все цели от Джереми Реннера

Men’s Health
Самая соль Самая соль

Морская соль полезна для волос и помогает устранить перхоть и выпадение

Лиза
Дина Рубина: «Наша жизнь такова: не успеешь отсмеяться, как заливаешься слезами» Дина Рубина: «Наша жизнь такова: не успеешь отсмеяться, как заливаешься слезами»

Саги Дины Рубиной знакомы и любимы миллионами читателей

Лиза
Одна вокруг света: автосервис на коленке и симфонический оркестр в горном тумане Одна вокруг света: автосервис на коленке и симфонический оркестр в горном тумане

159-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко

Forbes
От исландского до эскимосского: какой самый сложный язык в мире От исландского до эскимосского: какой самый сложный язык в мире

Уже освоил английский, немецкий, французский и испанский?

Playboy
«Земля, одержимая демонами: Ведьмы, целители и призраки прошлого в послевоенной Германии» «Земля, одержимая демонами: Ведьмы, целители и призраки прошлого в послевоенной Германии»

Отрывок из книги Моники Блэк о вере немцев в сверхъестественное

N+1
Индия Индия

Индия: брать все, не обещать ничего

Esquire
Нетипичный Обнинск Нетипичный Обнинск

Как российский город захлебывается от новых мигрантов

Эксперт
Советские модели, которыми мы гордимся: они получали награды за рубежом Советские модели, которыми мы гордимся: они получали награды за рубежом

Начиная с 1958 года СССР регулярно участвовал в международных выставках

РБК
«Бери на таран»: 7 скандальных инцидентов со свадебными кортежами (видео) «Бери на таран»: 7 скандальных инцидентов со свадебными кортежами (видео)

Гонки с преследованием, остановка движения на МКАД: свадебные истории

РБК
Особенности национальной кинопринцессы Особенности национальной кинопринцессы

«Номинация»: Надежда Михалкова диагностирует российское кино

Weekend
Как сохранять спокойствие в сложные времена: 6 советов психолога Как сохранять спокойствие в сложные времена: 6 советов психолога

Шесть советов, которые помогут сохранить внутреннее равновесие

РБК
Елена Николаева. Несколько жизней Елена Николаева. Несколько жизней

Однажды во время репетиции открылась дверь и в зал вошел Евгений Миронов

Коллекция. Караван историй
Елена Безсудова: «Все хорошо, мам». Истории о поколении 1990-х Елена Безсудова: «Все хорошо, мам». Истории о поколении 1990-х

Рассказ Елены Безсудовой из сборника «Все хорошо, мам»

СНОБ
Открыть в приложении