Тень Галактического центра: теоретическая концепция -- предсказание -- реализация

17 Feb 2025, 16:00
15m
Синий зал

Синий зал

Speaker

Alexander Zakharov (BLTP JINR)

Description

В 1973 году Джеймс Бардин обсудил мысленный эксперимент, в котором предполагается, что за черной дырой находится светящийся экран. В этом случае наблюдатель увидит небольшое темное пятно (тень) на фоне экрана. Долгое время эта модель не имела приложения к астрофизическим черным дырам, поскольку в астрономии нет яркого экрана за черной дырой, а также долгое время преимущественно рассматривались черные дыры звездной массы в нашей Галактике, для которых размер тени примерно в миллион раз меньше размера тени в Галактическом Центре (ГЦ). Кроме того, вызывали вопросы о возможности отличить тень от тусклого астрономического объекта. Используя оценки ожидаемых параметров, создаваемых в ближайшем будущем интерферометров и обновленные примерно 20 лет назад и оказавшиеся довольно точными оценки массы черной дыры в ГЦ, Захаров и др. (2005a) предсказали возможность реконструировать тень в Галактическом Центре с помощью наземного или космически-наземного интерферометра, действующего в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне (также в этой работе впервые для таких нужд упоминались также возможности интерферометра «Миллиметрон»). Наше предсказание в точности сбылось в мае 2022 года, когда Коллаборация Телескопа Горизонта Событий (Event Horizon Telescope (EHT)) представила результаты реконструкции тени нашего Галактического центра (тень сверхмассивной черной дыры в M87 была реконструирована в 2019 году). Эти реконструкции были основаны на наблюдениях EHT, проведенных в 2017 году, тем самым анализ данных наблюдений для M87 проводился более 2 лет, а для Sgr A более 5 лет. Для метрики Рейсснера-Нордстрема в работе Захарова и др. (2005b) получены аналитические выражения для размера тени как функции заряда, а позже эти результаты были обобщены на случай приливного заряда (Захаров, 2014). Мы обсуждаем возможности оценки параметров альтернативных теорий гравитации с помощью оценок размера теней, выполненных Коллаборацией EHT, в частности, на основе этих наблюдений можно оценить приливной заряд (Захаров, 2022). Мы также обсуждаем возможности использования оборудования «Миллиметрон» для теневых реконструкций в M87 и Sgr A. В наших недавних исследованиях (Захаров, 2024) мы обсуждаем образование тени в случаях, когда голые сингулярности или кротовые норы заменяют черные дыры в галактических центрах.

References
Bardeen J.M. in Black Holes, Ed. by S. DeWitt and C. DeWitt-Morette, (Gordon & Breach, New York, 1973), pp. 215 – 239.
Zakharov A. F., Nucita A. A., De Paolis F., Ingrosso G. (2005a) New Astron., 10, 479
Zakharov A. F., De Paolis F., Ingrosso G., Nucita A. A. (2005b) A & A 442, 795
Zakharov A. F. (2014) Phys. Rev. D 90, 062007
Zakharov A. F. (2022) Universe 8(3), 141
Zakharov A.F. (2024, in press)

Тематическая секция Гравитация и космология

Primary author

Presentation materials