Чёрная дыра не светится. Но её присутствие способно сделать окружающий космос невероятно ярким.
Представьте область пространства, из которой не может выйти даже свет. Не потому, что ему что-то мешает. А потому, что внутри определённой границы все пути в будущее ведут глубже внутрь.
Эту границу называют горизонтом событий.
Чёрные дыры — это области пространства-времени, которые возникают при достаточном сжатии массы. У звёздных чёрных дыр одна из возможных историй происхождения — коллапс ядра массивной звезды после завершения её жизни.
За пределами горизонта событий чёрную дыру можно изучать по действию гравитации. Звёзды движутся по орбитам вокруг невидимой массы; горячий газ перед падением внутрь образует яркий аккреционный диск; слияния чёрных дыр создают гравитационные волны.
В 2019 году сеть радиотелескопов Event Horizon Telescope представила изображение тени чёрной дыры в галактике M87. На нём виден не сам горизонт, а светящийся газ вокруг тёмной центральной области.
Опубликован результат наблюдений чёрной дыры M87*.
Масс Солнца — оценка команды EHT.
Сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного Пути.
Граница, из-за которой сигналы уже не могут попасть к внешнему наблюдателю. Это не твёрдая поверхность.
По орбитам соседних звёзд можно вычислить массу невидимого объекта. По рентгеновскому излучению — изучать горячее вещество, движущееся вокруг него. А гравитационно-волновые детекторы регистрируют слабые изменения расстояний при слияниях компактных объектов.
Изображение M87* стало важным независимым подтверждением расчётов общей теории относительности вблизи сильного гравитационного поля. При этом о физике внутри горизонта событий у исследователей остаются фундаментальные вопросы.