В подкасте Quanta Magazine астрофизик Шеп Доулман рассказывает, как Event Horizon Telescope получил изображения теней сверхмассивных чёрных дыр в M87 и центре Млечного Пути. Фотографируется не сама поверхность объекта: за горизонтом событий свет не может выйти наружу. Вместо этого телескопы регистрируют излучение раскалённого газа, чьи лучи искривляются гравитацией и образуют светлое кольцо вокруг тёмной тени. Размер кольца зависит от массы и позволяет проверять предсказания общей теории относительности.
Для нужного углового разрешения одиночной антенны недостаточно. Команда применила интерферометрию со сверхдлинными базами: обсерватории на разных континентах записывают радиоволны с точными метками времени, а затем данные синхронно совмещаются, словно их принял один телескоп размером с Землю. Водородные maser-часы обеспечивают стабильность около секунды за десять миллионов лет. Проект развивался около двух десятилетий и объединил 250 исследователей, используя преимущественно уже существующие обсерватории с дополнительным оборудованием.
Разрешение около 50 микроарксекунд для Sagittarius A* Доулман сравнивает с чтением даты на монете через территорию США. M87 находится примерно в две тысячи раз дальше нашей центральной чёрной дыры, но примерно во столько же раз массивнее — около шести миллиардов масс Солнца против четырёх миллионов. Поэтому их видимые размеры сопоставимы.
Первым опубликовали изображение M87, потому что за ночь наблюдений этот объект почти не меняется. Вещество вокруг Sagittarius A* совершает оборот примерно за полчаса, и его вид существенно меняется во время съёмки. Для второго изображения потребовались алгоритмы, учитывающие такую динамику.
Чтобы избежать группового самовнушения, четыре команды независимо обрабатывали данные разными алгоритмами и только потом сравнили результаты. Все получили кольца. Следующие шесть месяцев исследователи пытались опровергнуть результат, обучая алгоритмы на других формах, но кольцо сохранялось. Измеренные размеры обеих теней совпали с предсказаниями Эйнштейна в пределах неопределённости.
Следующая цель — видео движения вещества у горизонта событий. Дополнительные антенны в Чили, Мексике, Вайоминге, на Канарских островах и, возможно, Килиманджаро позволят быстрее заполнять виртуальную апертуру. По орбитальным периодам учёные рассчитывают точнее измерить вращение чёрной дыры: у Sagittarius A* оно меняет возможный период примерно от получаса до четырёх минут. Поляризация покажет структуру магнитных полей. Доулман ожидает такие фильмы к началу 2030-х; финансирование первой новой обсерватории на Канарах уже обеспечено.