У астрономов, желающих более точных измерений далеких чёрных дыр, появились новые ассистенты – роботы, которые смогут справиться с утомительной задачей мониторинга сияния облаков, расположенных по соседству с чёрными дырами.
Метод, известный как эхо-картирование, находится на службе у астрономов уже десятилетия, но требует много затрат – как труда, так и времени работы телескопа.
Идея состоит в том, что радиация от вращающейся материи у входа в действующую чёрную дыру освещает удалённые облака. Химический анализ газа в так называемом аккреционном диске вокруг чёрной дыры и сравнение его со свечением газа, расположенного на удалении, помогут астрономам вычислить массу черной дыры и силу гравитационного поля.
«Этот метод использует тот факт, что аккреционные диски не всегда сияют с одинаковой яркостью»,- пишет Обсерватория Университета Техаса (University of Texas McDonald Observatory) на вебсайте Stardate.org.
«Диск может вспыхнуть очень ярко в момент впадения нового вещества ... или когда магнитные поля вызывают слипание дискового газа. Измерение как долго требуется соседним облакам засиять от освещения этими вспышками, определит их расстояние до чёрной дыры. А измерение ширины линий в спектрах этих облаков покажет, как быстро они двигаются», - говорит обсерватория.
Чтобы проверить сможет ли робот-обсерватория составлять карты, астрономы запустили пилотную программу в Сети Глобальных Телескопов Обсерватории Лас Кумбрес (Las Cumbres Observatory Global Telescope Network, LCOGT), которая в настоящий момент состоит из 11 автоматизированных телескопов, расположенных в Техасе, на Гавайях, в Австралии, Южной Африке и Чили.
Новейшим приобретением этой сети является ФЛОЙДС (FLOYDS), пара свето-расщепляющих спектрографов, установленных на телескопе Фолкс-Север (Faulkes Telescope North) в Обсерватории Халеакала (Haleakala Observatory) на Гавайях и Фолкс-Юг (Faulkes Telescope South) в Обсерватории Сайдинг Спринг (Siding Spring Observatory) в Новом Южном Уэльсе, в Австралии.
«Спектрограф это особый вид камеры, которая расщепляет свет объекта на составляющий его цвета, как радугу, и позволяет вам, скажем, измерить химический состав объекта и как быстро он движется относительно вас»,- сказал астрофизик Дэйвид Сэнд из Техасского Технического Университета написал по электронной почте в Дискавери Ньюс.
Делать снимки неба с помощью роботов обычное дело, «но спектрографы были и остаются совсем новым словом».
(ФЛОЙДС - название, данное в честь группы Пинк Флойд и её культовой свето-расщепляющей призмы, украшающей обложку альбома «Темная сторона Луны»).
Около 200 дней, роботизированные фотоприемники и спектрографы ФЛОЙДС на Гавайях следили за ARP 151, хорошо изученной галактикой, находящейся в 300 миллионах световых лет в созвездии Большая Медведица.
Галактика вмещает массивную черную дыру, которую прежнее эко-картирование оценило где-то в 6.5 – 7 миллионов раз больше массы Солнца. Центральная черная дыра Млечного Пути, для сравнения, имеет массу где-то в 4 миллиона раз больше массы Солнца.
Роботы-астрономы доказали свою состоятельность, выдав измерения массы черной дыры ARP 151 в 6.2 миллиона раз больше массы Солнца.
«Видимо районы вокруг черной дыры изменились за последние несколько лет, и это очень интересно», - говорит Сэнд.
«Эти результаты представляют первый шаг, доказывающий мощные способности роботов LCOGT для выполнения длительных программ (в ядре активной галактики), которые трудно реализовать человеческими усилиями», - заключают физик-исследователь Стефано Валенти из Университета Калифорнии в Санта-Барбаре и его коллеги в работе, опубликованной в прошлом месяце в журнале «Astrophysical Journal Letters».
С успешным доказательством за плечами, сеть роботов теперь обращает своё внимание на более масштабное исследование близлежащих и далеких галактик с черными дырами.
«Имея такие возможности с нашими роботами, мы действительно попробуем дать методу новый толчок», - говорит Сэнд.