Свет во тьме. Черные дыры, Вселенная и мы

Британские астрофизики Дональд Линден-Белл и Мартин Рис, выдвинувшие в 1971 году данную гипотезу, предсказали, что континентальный радиоинтерферометр со сверхдлинной базой – РСДБ – мог бы обнаружить в нашем галактическом центре компактный радиоисточник, похожий на черную дыру.

Радиоастрономы немедленно приступили к поиску, и всего три года спустя Брюс Балик и Роберт Браун с помощью радиоинтерферометра в Грин-Бэнк (Западная Вирджиния) действительно обнаружили такой объект в центре нашего Млечного Пути. При этом они опередили команду Рона Экерса и Миллера Госса из Университета Гронингена буквально на полшага. Экерс и Госс сопоставили данные интерферометра в Оуэнс-Вэлли (Калифорния) с данными совершенно нового радиоинтерферометра, построенного на территории бывшего концлагеря в Вестерборке в Нидерландах, и подтвердили существование таинственного радиообъекта.

Этот новый радиоисточник расположен в центре области, называемой Стрелец А, и считается сердцем Млечного Пути, то есть галактическим центром. Это, бесспорно, самый яркий радиоисточник в созвездии Стрелец. Второй по яркости радиоисточник – Стрелец В. Даже спустя несколько лет после открытия Балика и Брауна ученые в своих статьях все еще называли его “компактным радиоисточником в галактическом центре”. В конце концов Роберту Брауну это надоело и он придумал для него аббревиатуру – Стрелец А*. Звездочка означала только то, что это очень необычный объект. А поскольку астрономы ленивы и не любят печатать длинные названия, то они сократили название еще больше – до Sgr A* (Sag A*)[97]. (Методика присвоения названий в астрономии может заставить научных журналистов нас ненавидеть, но мы, астрономы, находим ее совершенно естественной и абсолютно нормальной.)

Вскоре ученые – в надежде получить более четкие изображения – провели измерения Sgr A* с помощью сети радиотелескопов РСДБ, но их постигло разочарование. Объект выглядел совершенно неинтересно: почти круглое, слегка сплющенное пятно. Мы и представить не могли, что черная дыра такая невзрачная. В последующие годы для получения изображения использовались все более высокие частоты, с помощью которых радиоастрономы надеялись получить значительно более четкие изображения. Но они опять смогли разглядеть только несимметричное пятно, хотя и меньшего размера. А затем их осенило: для радиочастотного излучения Млечный Путь играл роль как бы гигантского матового стекла, из‐за чего четкие контуры объектов казались размытыми. Мы видели лишь расфокусированное изображение того, что происходило в центре Млечного Пути, поскольку горячий газ и пыль в галактическом диске не давали нам получить по‐настоящему четкое изображение. Какое разочарование!

В еще большей степени это относилось к видимому свету. Густые газопылевые облака в диске нашего Млечного Пути не только рассеивали видимый свет, как они это делали и с радиоизлучением, но и полностью поглощали его, блокируя любую возможность заглянуть “за занавес”. Так неужели же Млечный Путь сохранит свою тайну навсегда?

Я как раз приступил к своей докторской диссертации, когда этот занавес неожиданно приподнялся. Астрономы из разных городов Германии организовали в Бонне минисеминар, где рассказали о своих последних, еще неопубликованных, открытиях, касающихся нашего галактического центра. Я пришел в необыкновенное возбуждение.

В 1988 году группа исследователей под руководством бывшего директора боннского Радиоастрономического института Петера Мезгера и его коллеги Роберта Зилки впервые провела измерения Sgr A* на длине волны 1,3 миллиметра. (Это тот самый диапазон миллиметровых волн, который мы позже использовали для получения нашего изображения.) Правда, в распоряжении ученых был только один телескоп и они не смогли получить четких изображений Sgr A*, но у них создалось впечатление, что в этом диапазоне он сиял на удивление ярко. Но еще более удивительным оказалось то, что на более высоких частотах, в дальнем инфракрасном диапазоне, интенсивность излучения резко падала и его уже невозможно было зарегистрировать. Так что же создавало это излучение миллиметрового диапазона? Ультрагорячий газ вблизи черной дыры или просто далекое теплое облако пыли?