Проверка теорий гравитации при помощи «теней», отбрасываемых черными дырами
Можем ли мы различить черные дыры (ЧД), предсказываемые разными гравитационными теориями? Астрофизики из проекта BlackHoleCam отвечают на этот вопрос, построив при помощи расчетных методов первые изображения активных неэйнштейновских черных дыр, следующим образом: в настоящее время их трудно отличить от «обычных» черных дыр.
Одним из самых фундаментальных прогнозов Общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна является существование черных дыр. Несмотря на недавнее обнаружение гравитационных волн, испускаемых двойными черными дырами, при помощи обсерватории LIGO, прямое обнаружение их при помощи наблюдений электромагнитного излучения до сих пор не было осуществлено, и астрономы продолжают пытаться обнаружить черные дыры при помощи радиотелескопов.
При падении на черную дыру света не все фотоны достигают горизонта событий – «точки невозврата» – некоторые из них отражаются и достигают удаленного наблюдателя, поэтому на Земле мы наблюдаем «тень», отбрасываемую черной дырой. В новой научной работе астрономы во главе с Ёсукэ Мизуно (Yosuke Mizuno) построили модельные изображения тени, отбрасываемой черной дырой Млечного пути Стрелец А*, на основе соответственно ОТО («керровская» ЧД, левое верхнее изображение) и альтернативной теории гравитации («дилатоновская» ЧД, слева внизу). Однако современные средства наблюдения имеют ограничения по пространственному разрешению и точности. Чтобы узнать, как именно будут выглядеть обе смоделированные тени черной дыры Стрелец А* при реальных наблюдениях, ученые подвергли модельные тени математическому преобразованию, суммирующему вклад погрешностей средств наблюдения и физических условий межзвездной среды. К своему удивлению, ученые обнаружили, что полученные «размытые» изображения теней соответственно керровской и дилатоновской черных дыр практически неотличимы друг от друга (соответствующие изображения справа). Это свидетельствует о том, что на современном уровне развития техники наблюдений проверка теорий гравитации при помощи данного метода представляется неэффективной, делают вывод авторы статьи.
Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.
Источник: www.astronews.ru
