Астрономът от Санта Барбара опакова черна дупка


Джоузеф Фара се движи бързо. Той мисли бързо, говори бързо и дори кара бързо. През уикендите студентът от UCSB и международно признат вундеркинд на радиоастрономията обича да се влачи състезанието. „Това ме разсейва“, обясни той. „Това ме поддържа разумен.“

Вместо да изгори пистата миналата седмица обаче, Фара отлетя до Вашингтон, за да участва в пресконференцията в четвъртък, която разкри на света първото изображение на свръхмасивна черна дупка, дебнеща в центъра на нашата галактика Млечен път. След това Фарах и неговите колеги учени присъстваха на парти в замъка Смитсониън, където бяха посрещнати от директора на института и се насладиха под снимка с размер на стена на своето откритие. „Беше диво“, каза той.

Джоузеф Фарах от UCSB и обсерваторията Лас Камбрес беше част от международния екип, който направи масивното откритие. | Кредит: любезност

Фара беше само на 17 години и беше първокурсник в Масачузетския университет, когато се присъедини към сътрудничеството Event Horizon Telescope (EHT), елитен екип от повече от 300 изследователи от 80 института по целия свят, които бяха събрани, за да търсят черни дупки. Фара беше единствената студентка. EHT свърза осем съществуващи обсерватории по целия свят, за да създаде един телескоп с размерите на Земята и за пет нощи през април 2017 г. те събраха близо четири петабайта (4000 терабайта) данни, количество толкова огромно, че не можеше да бъде събрано. Интернет и трябваше да се транспортира със самолет на твърди дискове.

Екипът прекара следващите години в анализиране на данните и през 2019 г. направи първото си голямо съобщение – те бяха видели невидимото и заснеха първото директно изображение на черна дупка. Той лежеше в средата на галактиката Messier 87 или M87, на около 54,5 милиона светлинни години от нас. За разлика от тях, масивното тяло, представено на новинарското събитие в четвъртък – известно като Стрелец A* или Sgr A*, произнасяно като „Sadge-ay-star“ – седи в нашия собствен небесен заден двор, само на 27 000 светлинни години от нас. Знанието за съществуването му помага да се докаже теорията на относителността на Айнщайн и предлага ценна информация за работата на такива гиганти, за които се смята, че съществуват в центъра на повечето галактики.

И в двата случая това, което ние, земляните, всъщност видяхме, не са самите черни дупки, тъй като те са самото определение на тъмнината, а светещите пръстени от радиация, които заобикалят и падат в отворените им пасти. Дори забелязването на тези пръстени обаче беше изключително трудно, особено в случая на Sgr A*, скрит въртящ се обект, четири милиона пъти по-голям от нашето Слънце, който учените от EHT описаха като „бълбукащ и бълбукащ“ и променящ външния си вид толкова често, колкото всеки пет минути. Опитът да заснемете негово изображение беше, както каза един изследовател, „малко като опит да направите ясна снимка на кученце, което бързо преследва опашката си“.



Именно там Фара успя да блесне. Използвайки уроците, научени от работата си върху M87, той разработи начин за създаване на визуални изображения на Sgr A*, използвайки сложни алгоритми и напредничаво моделиране, които пресяаха планините от EHT данни и отделяха силните наблюдения от слабите. Образът на бучката оранжева поничка, която сега се разпознава по целия свят, е амалгама от използваеми фигури, които екипът старателно извлече чрез тестване на „всеки възможен параметър“, обясни Фара. „Разгледахме различни зрителни полета, различни регулирани тегла – всичко, за което се сетите.

Новият подход, официално наречен „селективно динамично изобразяване“, спечели на Фара позицията на водещ автор в статия, публикувана наскоро от Astrophysical Journal Letters, една от 10-те статии, свързани с откриването на Sgr A*. Сега разположен в обсерваторията Лас Камбрес на Goleta под ръководството на Анди Хауъл, професор в UCSB и суперзвезда по астрономия, Фара е кипен, но смирен, когато обсъжда своя пробив. „Честно казано, измислих доста прост метод“, каза той.

Хауъл беше по-откровен. „Мисля, че фактът, че един студент може да доведе до един от само шепата статии, излезли от това голямо международно сътрудничество на стотици от най-добрите световни астрономи, е поразителен“, каза той. „Фактът, че той е пионер на толкова млада възраст, нещо, което никой друг човек няма – нов начин да изострим представата си за черните дупки – е наистина умопомрачителен.

Фара обаче не крие емоциите си, когато за първи път получи новината от вестника. Той получи обаждане от майка си на път за вкъщи от Ралфс и „започна да крещи отгоре на дробовете ми“, каза той. „Приятелката ми беше с мен в колата. Това наистина я изплаши.”

Сега на 22 години и работи към докторската си степен, Фарах няма много допълнително време за драг състезание. Но се надява да си върне хобито. — Скоро — каза той. Фара беше на 5 години, когато състезателната буболечка го ухапа. Израснал в Медфорд, Масачузетс, със скромни средства, родителите му не успяха да му купят първата кола като тийнейджър, но казаха, че ще подпишат заем. „Това, което чух, беше, че ако спестя колкото мога, мога да взема колата, която искам“, каза той.

Фара в крайна сметка закупи Mustang 2018 с пари, които спечели чрез работа, както и парична награда по физика, която наскоро събра. „Това беше най-готиното нещо, което някога съм притежавал“, каза той. “Започнах да се състезавам и се забавлявах много.” Това започна това, което Фара нарече „психотична традиция“ за поставяне на последващи награди за следващите си коли, включително Stingray и след това Z06. Сега е между колите, но внимава. Той казва, че предпочита писти от четвърт миля пред осма миля, защото обича да надхвърля границата от 100 мили в час.

От работата си по Sgr A* той каза, че е горд, но не обича да се спира на минали постижения. Има още много какво да се види във Вселената. „Вълнувам се от това, което предстои“, каза той. “Не поглеждам назад.”


Подкрепете Санта Барбара Индипендънт чрез дългосрочна или еднократна вноска.