1 00:00:01,589 --> 00:00:08,868 В 1919 году знаменитая экспедиция Эддингтона решила посмотреть, сможет ли гравитация изогнуть свет 2 00:00:09,330 --> 00:00:12,649 - главный тест общей теории относительности Эйнштейна. 3 00:00:14,519 --> 00:00:22,200 Посмотрев полное солнечное затмение, они показали, что Солнце изменило путь звездного света, как и предсказывалось. 4 00:00:22,980 --> 00:00:26,150 - делая Эйнштейна и его теорию всемирно известной. 5 00:00:28,980 --> 00:00:33,500 Теперь, спустя целое столетие, ученые снова 6 00:00:33,500 --> 00:00:38,500 в еще более отдаленные места, разбросанные по четырем континентам. 7 00:00:38,940 --> 00:00:42,590 Они еще раз расширят границы астрономических знаний, 8 00:00:43,440 --> 00:00:48,110 проверяя ту же теорию так, как Эйнштейн никогда не мог представить. 9 00:00:49,800 --> 00:00:56,750 Их цель: сфотографировать черную дыру, нечто настолько амбициозное, что казалось невозможным ... 10 00:00:58,560 --> 00:01:00,560 до сих пор! 11 00:01:08,890 --> 00:01:11,790 История черных дыр начинается как загадка. 12 00:01:12,490 --> 00:01:19,080 В 1915 году Карл Шварцшильд заметил, что тогдашняя новая общая теория относительности Эйнштейна 13 00:01:20,290 --> 00:01:24,959 предсказал существование странных объектов, известных как «особенности». 14 00:01:26,530 --> 00:01:32,040 Это были места, где его новые уравнения, описывающие гравитацию, казались бесполезными. 15 00:01:33,400 --> 00:01:38,819 Внутри было странное место, где время остановилось, а пространство стало бесконечным ... 16 00:01:40,270 --> 00:01:43,829 В то время многие ученые, в том числе Эйнштейн, 17 00:01:44,920 --> 00:01:48,630 посчитал их слишком странными, чтобы их стоило серьезно исследовать. 18 00:01:49,750 --> 00:01:51,869 С тех пор прошло более ста лет 19 00:01:52,509 --> 00:01:57,479 накопилось доказательств того, что в нашей Вселенной существуют особенности ... 20 00:01:59,950 --> 00:02:01,950 ... как черные дыры. 21 00:02:06,670 --> 00:02:08,530 Черная дыра - самый загадочный объект во Вселенной. 22 00:02:09,790 --> 00:02:14,500 Это где материя находится в таком маленьком пространстве и так плотно 23 00:02:14,800 --> 00:02:17,800 что сила тяжести препятствует выходу даже света. 24 00:02:18,220 --> 00:02:20,609 Теперь это дверь с односторонним движением из нашей Вселенной. 25 00:02:22,390 --> 00:02:26,500 Мы знаем, что они сидят в сердцах галактик 26 00:02:26,500 --> 00:02:33,000 и они управляют тем, как растут эти галактики и как эти галактики умирают, они поглощают газ и звезды. 27 00:02:33,000 --> 00:02:37,000 Они также эти невероятно загадочные и загадочные объекты 28 00:02:37,000 --> 00:02:42,000 которые живут на границе между нашими двумя великими теориями физики: 29 00:02:42,000 --> 00:02:44,500 общая теория относительности, которая описывает гравитацию, 30 00:02:44,500 --> 00:02:48,100 и квантовая механика, которая описывает самые маленькие вещи в мире. 31 00:02:49,060 --> 00:02:53,300 Если вы хотите сделать проверку фундаментальных теорий Вселенной 32 00:02:53,300 --> 00:02:56,800 Вы хотите пойти в самые экстремальные лаборатории во Вселенной, 33 00:02:56,800 --> 00:02:58,230 и черная дыра это. 34 00:02:59,590 --> 00:03:05,220 Но наблюдение за этой самой экстремальной лабораторией требует экстремального инструмента. 35 00:03:06,220 --> 00:03:10,859 Огромная гравитация черных дыр является препятствием для их непосредственного просмотра. 36 00:03:11,709 --> 00:03:14,519 Ни один свет не может уйти от них, и они крошечные - 37 00:03:15,190 --> 00:03:19,290 дробление огромного количества вещества в маленькие точки тьмы. 38 00:03:22,920 --> 00:03:27,740 Даже несмотря на то, что существование этих странных объектов стало более широко распространенным, 39 00:03:28,530 --> 00:03:31,940 увидеть их напрямую оставалось несбыточной мечтой. 40 00:03:36,990 --> 00:03:42,200 На самом деле, чтобы добиться необходимого разрешения, чтобы видеть черные дыры напрямую, 41 00:03:42,200 --> 00:03:46,520 один телескоп должен быть размером с планету Земля 42 00:03:47,160 --> 00:03:49,399 - явно слишком большой, чтобы быть осуществимым. 43 00:03:51,840 --> 00:03:58,670 Вместо этого астрономы потратили десятилетия на изучение эффектов, которые черные дыры оказывают на окружающую среду. 44 00:04:00,420 --> 00:04:04,900 Но мечта получить более конкретные доказательства этих экзотических объектов 45 00:04:04,900 --> 00:04:07,500 было слишком заманчиво, чтобы быть просто забытым. 46 00:04:11,070 --> 00:04:14,959 Мы все понимаем с математической точки зрения, что черные дыры существуют, 47 00:04:15,360 --> 00:04:19,500 но на самом деле увидеть что-то очень интуитивный опыт 48 00:04:19,500 --> 00:04:23,449 и я считаю важным для науки, а также для нас, чтобы в это поверить. 49 00:04:24,960 --> 00:04:30,000 В конце 1960-х новая техника изменила астрономию. 50 00:04:30,000 --> 00:04:37,340 Названная очень длинной базовой интерферометрией, она позволила нескольким телескопам наблюдать за командой 51 00:04:38,040 --> 00:04:43,790 - создание большего, «виртуального» телескопа, который мог бы преодолеть ограничения на размер телескопа. 52 00:04:47,010 --> 00:04:53,480 По мере распространения этого метода стало ясно, что прямое изображение черной дыры вполне реально. 53 00:04:56,700 --> 00:05:03,500 В 2009 году появился проект телескопа Event Horizon, EHT. 54 00:05:03,800 --> 00:05:05,780 - преследовать эту захватывающую цель. 55 00:05:07,700 --> 00:05:12,500 Сотрудничество Event Horizon Telescope - это сотрудничество ученых всего мира 56 00:05:12,500 --> 00:05:16,500 из разных стран, континентов и учреждений 57 00:05:16,500 --> 00:05:22,500 чтобы сделать телескоп размером с Землю, давая нам самое высокое разрешение, которое есть 58 00:05:22,500 --> 00:05:27,200 это в настоящее время достижимо с помощью телескопов любого вида. 59 00:05:27,259 --> 00:05:32,709 С самого начала было ясно, что ЕНТ столкнется с уникальными препятствиями. 60 00:05:33,080 --> 00:05:39,699 Но «видеть - значит верить», и команда впервые посвятила себя раскрытию черной дыры. 61 00:05:41,900 --> 00:05:46,120 Чтобы создать его, восемь телескопов по всему миру были связаны между собой. 62 00:05:48,710 --> 00:05:55,720 ESO играет ключевую роль в двух из этих телескопов, расположенных на плато Чайнантор в Чили: 63 00:06:00,979 --> 00:06:05,300 большой миллиметровый / субмиллиметровый массив Atacama - ALMA - 64 00:06:05,300 --> 00:06:11,100 и эксперимент Atacama Pathfinder, известный как APEX. 65 00:06:13,460 --> 00:06:19,810 Другими телескопами, которые составляют EHT, являются 30-метровый телескоп IRAM в Испании, 66 00:06:20,960 --> 00:06:23,650 Большой миллиметровый телескоп в Мексике, 67 00:06:25,880 --> 00:06:28,179 Субмиллиметровый телескоп в Аризоне, 68 00:06:31,010 --> 00:06:33,429 телескоп Джеймса Клерка Максвелла 69 00:06:36,210 --> 00:06:40,289 и субмиллиметровый массив, оба на Гавайях, 70 00:06:42,940 --> 00:06:46,619 и, наконец, телескоп Южного полюса в Антарктиде. 71 00:06:48,400 --> 00:06:56,340 Вместе они могут достичь разрешения, эквивалентного чтению газеты в Париже, сидя в Нью-Йорке. 72 00:06:58,479 --> 00:07:01,859 Огромные проблемы проекта вскоре стали ясны. 73 00:07:02,410 --> 00:07:08,459 Телескопы, все сами по себе высокоразвитые инструменты, не были созданы для совместной работы. 74 00:07:09,849 --> 00:07:15,719 Чтобы заставить их работать вместе, поскольку один взаимосвязанный интерферометр требовал огромной команды. 75 00:07:17,830 --> 00:07:24,000 Это инженеры, наблюдатели, теоретики, и все они работают вместе, 76 00:07:24,000 --> 00:07:29,280 не только изобразить горизонт событий черной дыры, но и понять, что мы видим. 77 00:07:30,729 --> 00:07:36,658 Проект собрал более 200 ученых из более чем 100 учреждений, 78 00:07:37,509 --> 00:07:42,419 все они должны были играть на слух, когда строили эту совершенно новую организацию. 79 00:07:44,560 --> 00:07:50,519 Координация такой большой команды по всему миру была лишь одной из многих важных задач. 80 00:07:51,250 --> 00:07:58,200 С проектом, который устанавливает новые критерии для человеческой изобретательности, есть много возможностей, чтобы что-то пошло не так. 81 00:07:58,200 --> 00:08:02,600 И один за другим они ... 82 00:08:03,009 --> 00:08:07,679 Отказы оборудования ... Отказы питания ... Недостаточно жестких дисков для хранения данных ... 83 00:08:08,349 --> 00:08:15,179 Верьте или нет, в какой-то момент, некоторые из ученых даже держали под дулом пистолета во время своих наблюдений ... 84 00:08:16,389 --> 00:08:19,529 Вскоре проект оказался в тяжелом положении ... 85 00:08:21,909 --> 00:08:26,729 Расположение телескопа также представляет огромные практические проблемы. 86 00:08:28,719 --> 00:08:35,699 Окружающая среда, которая лучше всего подходит для наблюдения за ночным небом, часто является наиболее трудным местом для строительства обсерваторий. 87 00:08:36,959 --> 00:08:40,279 Телескопы EHT не являются исключением. 88 00:08:41,250 --> 00:08:44,269 Их удаленные сайты разбросаны по четырем континентам, 89 00:08:45,240 --> 00:08:49,800 в том числе обсерватории в бесплодной чилийской пустыне Атакама, 90 00:08:49,800 --> 00:08:53,200 на морозном плато в Антарктиде 91 00:08:53,200 --> 00:08:55,518 и на вершине спящего вулкана на Гавайях. 92 00:08:57,779 --> 00:09:01,188 Все эти телескопы расположены далеко от цивилизации, 93 00:09:01,889 --> 00:09:04,639 где огни города не загрязняют ночное небо. 94 00:09:05,759 --> 00:09:09,889 Но для астрономов, которые отважились на телескопы, чтобы взять данные, 95 00:09:11,040 --> 00:09:13,219 изоляция была наименьшим из их проблем. 96 00:09:17,309 --> 00:09:21,500 Очень сухие места на больших высотах идеально подходят для наблюдений, 97 00:09:21,500 --> 00:09:27,919 так как они избегают водяного пара в атмосфере, мешающего свету астрономических объектов. 98 00:09:30,720 --> 00:09:34,200 ALMA и APEX расположены на плато Чайнантор, 99 00:09:34,200 --> 00:09:40,000 на высоте 5000 метров в бесплодной чилийской пустыне Атакама, 100 00:09:40,000 --> 00:09:45,559 место настолько негостеприимное, что оно служит испытательным полигоном для марсоходов. 101 00:09:48,600 --> 00:09:54,019 Люди, работающие здесь, должны были использовать кислородные баллоны, так как воздух слишком тонкий, чтобы дышать. 102 00:09:58,170 --> 00:10:05,000 Опасности высотной болезни также разделили наблюдатели на телескопе Джеймса Клерка Максвелла 103 00:10:05,000 --> 00:10:11,269 и Субмиллиметровый массив, расположенный около вершины спящего вулкана Мауна-Кеа. 104 00:10:13,259 --> 00:10:17,089 В этом открытом месте высоко над уровнем моря, 105 00:10:18,300 --> 00:10:22,039 Астрономы подверглись риску серьезного обезвоживания и солнечного удара. 106 00:10:23,879 --> 00:10:26,779 На противоположной крайности температурной шкалы, 107 00:10:27,959 --> 00:10:31,300 наблюдатели на Южном полюсе телескопа в Антарктиде 108 00:10:31,300 --> 00:10:35,300 пришлось терпеть минусовые температуры в течение длительных периодов времени. 109 00:10:35,790 --> 00:10:38,389 Здесь были уникальные проблемы; 110 00:10:39,089 --> 00:10:41,599 зимой солнце никогда не поднимается над горизонтом, 111 00:10:42,990 --> 00:10:45,709 создавая одну ночь, которая длится в течение нескольких месяцев. 112 00:10:47,399 --> 00:10:52,068 Замечательно для телескопов, но это наносит психологический урон людям. 113 00:10:56,100 --> 00:10:59,360 Бессонные ночи проводились, работая в этих враждебных регионах. 114 00:11:02,910 --> 00:11:07,500 После почти десяти лет подготовки EHT был наконец готов 115 00:11:07,500 --> 00:11:11,500 использовать все восемь телескопов как один инструмент. 116 00:11:11,500 --> 00:11:21,000 5 апреля 2017 г. EHT впервые был нацелен на выбранную цель, M87 *, 117 00:11:21,000 --> 00:11:28,600 черная дыра в центре огромной галактики Мессье 87, на расстоянии около 55 миллионов световых лет от Земли. 118 00:11:29,430 --> 00:11:34,500 Попытка заглянуть в темное сердце галактики за десятки миллионов световых лет 119 00:11:34,500 --> 00:11:36,930 может показаться странным выбором. 120 00:11:36,930 --> 00:11:39,230 Есть много черных дыр ближе к дому. 121 00:11:41,460 --> 00:11:44,449 Но M87 * был тщательно отобран. 122 00:11:45,210 --> 00:11:47,210 У него было два больших преимущества: 123 00:11:47,820 --> 00:11:50,360 Это одна из самых больших известных черных дыр, 124 00:11:50,790 --> 00:11:56,569 дать астрономам больше шансов увидеть его, чем маленькие черные дыры в нашем районе; 125 00:11:57,300 --> 00:11:59,779 и не слишком далеко на север или юг в небе 126 00:12:00,960 --> 00:12:05,960 - критически важно, если телескопы всего мира должны наблюдать это одновременно. 127 00:12:07,350 --> 00:12:12,559 Когда эти бессонные ночи наблюдения закончились, начался новый этап работы. 128 00:12:13,290 --> 00:12:15,499 Чтобы узнать, что они видели 129 00:12:16,200 --> 00:12:20,000 ученым пришлось тщательно комбинировать и анализировать данные. 130 00:12:23,000 --> 00:12:26,689 Два вычислительных центра, один в Европе и один в США, 131 00:12:27,420 --> 00:12:30,679 объединило ошеломляющее количество данных 132 00:12:30,800 --> 00:12:34,040 - около 350 терабайт в день с каждого телескопа. 133 00:12:35,100 --> 00:12:40,000 Данные должны были быть синхронизированы атомными часами, чтобы быть точными 134 00:12:40,000 --> 00:12:43,500 что они теряют всего 1 секунду каждые 10 миллионов лет 135 00:12:43,500 --> 00:12:48,380 и затем транспортируется на специализированных жестких дисках с гелиевым наполнением. 136 00:12:50,190 --> 00:12:54,140 Ручная транспортировка этого драгоценного груза может показаться малотехнологичным решением, 137 00:12:54,330 --> 00:12:59,000 но накопители содержали так много данных, что их перемещение вручную 138 00:12:59,000 --> 00:13:03,800 временами самая быстрая передача данных в истории. 139 00:13:07,220 --> 00:13:12,069 После бесчисленных часов работы над данными изображение стало обретать форму. 140 00:13:12,949 --> 00:13:19,479 Это изображение скажет сотням ученых, достигли ли десятилетия работы недостижимого, 141 00:13:19,880 --> 00:13:21,880 или было напрасно. 142 00:13:23,509 --> 00:13:27,000 Хотя сами черные дыры совершенно темные, 143 00:13:27,000 --> 00:13:31,500 они влияют на путь фотонов, путешествующих в их окрестностях 144 00:13:31,500 --> 00:13:38,000 и оставить безошибочную подпись на свете от аккреционного диска, окружающего черную дыру 145 00:13:38,000 --> 00:13:41,919 - большой диск материи постепенно приближается к своему хозяину. 146 00:13:42,649 --> 00:13:45,609 Падающая материя становится очень концентрированной, 147 00:13:46,399 --> 00:13:49,869 вызывая трение, чтобы нагреть это, чтобы сформировать пылающую плазму. 148 00:13:50,509 --> 00:13:55,809 Путь света, излучаемого этим светящимся газом, определяется черной дырой: 149 00:13:56,149 --> 00:14:01,479 свет, проходящий рядом с ним, искривляется огромной гравитацией, огибая края, 150 00:14:01,940 --> 00:14:06,159 но свет, проходящий слишком близко, захватывается, чтобы никогда не убежать. 151 00:14:06,980 --> 00:14:08,980 Если смотреть с Земли с помощью радиотелескопов, 152 00:14:09,649 --> 00:14:14,198 эти эффекты проявляются как тень черной дыры 153 00:14:16,459 --> 00:14:20,679 - темная центральная область, вырисовывающаяся на фоне светящейся плазмы. 154 00:14:28,170 --> 00:14:33,679 После 2 лет кропотливых расчетов изображение наконец было готово… 155 00:14:58,000 --> 00:15:01,890 Хотя взяты с ошеломляющего расстояния в 55 миллионов световых лет, 156 00:15:02,440 --> 00:15:07,000 изображение показало кольцеобразную структуру с темной центральной областью. 157 00:15:07,000 --> 00:15:11,880 Впервые в истории: тень черной дыры! 158 00:15:12,610 --> 00:15:16,400 А затем мы смотрим на наш первый источник, и мы видим это кольцо. 159 00:15:16,900 --> 00:15:23,000 Мы видим горизонт событий и видим эту тень, эту темную область, и вы сразу узнаете 160 00:15:23,000 --> 00:15:27,870 в этой штуке мы смотрим на горизонт событий на черную дыру сразу со всех сторон. 161 00:15:27,870 --> 00:15:30,400 Мы видим в регионе, где время останавливается. 162 00:15:30,400 --> 00:15:35,900 Это совсем другая часть Вселенной, которую мы видим впервые. 163 00:15:35,920 --> 00:15:39,600 Я имею в виду, что это именно то, что мы искали, но через восемь лет 164 00:15:39,600 --> 00:15:44,000 и весь этот долгий процесс, несколько недель съемки, и они показали нам именно то, что мы хотели. 165 00:15:44,000 --> 00:15:45,000 Я не мог в это поверить. 166 00:15:47,620 --> 00:15:51,000 Ну, я должен сказать, что теперь это приобретает новое значение, 167 00:15:51,000 --> 00:15:55,800 как у нас на самом деле есть изображения, которые выглядят как симуляции. 168 00:15:55,800 --> 00:16:00,000 Существует необычайное слияние теории и эксперимента 169 00:16:00,000 --> 00:16:03,870 и это обещает огромные прорывы на горизонте. 170 00:16:06,040 --> 00:16:12,750 Это историческое достижение является важной вехой в нашем развивающемся понимании Вселенной, 171 00:16:13,000 --> 00:16:19,500 а также создает новый прецедент для глобального сотрудничества в области научных исследований. 172 00:16:19,810 --> 00:16:24,300 Одна из самых вдохновляющих вещей для меня - это команда, которую мы создали, 173 00:16:24,300 --> 00:16:28,300 и тот факт, что мы делаем то, что нам сказали люди, был невозможен, 174 00:16:28,300 --> 00:16:35,300 и когда вы, в конце концов, делаете то, что люди не могут сделать, это невероятное чувство, 175 00:16:35,300 --> 00:16:39,450 и я думаю, что вся команда очень гордится тем, что мы достигли чего-то подобного. 176 00:16:39,850 --> 00:16:42,210 Это не только для нас, это для всех. 177 00:16:46,980 --> 00:16:49,560 Как EHT расширяется 178 00:16:49,560 --> 00:16:55,049 это позволит нам исследовать глубокие вопросы, которые привлекают исследователей к черным дырам: 179 00:16:56,050 --> 00:17:01,740 Насколько хорошо наши законы физики выдерживают самые экстремальные условия, которые мы знаем? 180 00:17:03,040 --> 00:17:09,000 Как работает механика газа, излучения и частиц вокруг черной дыры? 181 00:17:09,370 --> 00:17:15,000 Какие теории верны, а какие сорвутся с более точными наблюдениями? 182 00:17:16,120 --> 00:17:22,049 Только время покажет, какие тайны будет раскрывать EHT дальше. 183 00:17:26,520 --> 00:17:33,000 Переписано ESO; переведено -