В 2019 году международная команда астрономов представила всему миру первое изображение черной дыры: светящегося в аккреционном диске газа. Через два года они же показали еще одно изображение того же объекта М87, но на этот раз на снимке была видна поляризация света. Оба снимка были сделаны телескопами проекта Event Horizon Telescope (EHT, Телескоп горизонта событий) при помощи интерферометрии со сверхдлинной базой.

Метод интерферометрии в радиоастрономии требует располагать приемники на очень больших расстояниях друг от друга, чтобы сравнивать разность фаз в радиоволнах и определять местонахождение источника. И чем больше массив телескопов, тем выше будет разрешение изображения. Астрономам хочется рассмотреть в подробностях турбулентность газа, падающего в черную дыру и тень черной дыры, но прежде всего — фотонное кольцо, или место, где свет подходит к черной дыре ближе всего. Если это получится, ученые смогут в очередной раз проверить на прочность общую теорию относительности.

Если разместить хотя бы один, а лучше несколько радиотелескопов EHT в космосе, расстояние между ними можно будет увеличить, а помехи от воздействия земной атмосферы — снизить. Правда, возникает другая трудность — передача информации. Для создания первых изображений М87 было обработано 4 Пбайт данных, пишет MIT News. Для обработки их перевозили с места на место на жестких дисках. Космический телескоп должен будет пересылать данные со скоростью примерно 100 Гбит/с.

Инженеры Массачусетского технологического института занимаются решением этой проблемы. Они разработали инфракрасный прибор TBIRD, который уже установил рекорд по скорости передачи данных из космоса — 200 Гбит/с. Это в тысячу раз превышает возможности стандартной спутниковой сети на низкой околоземной орбите. И позволит ученым получить долгожданные снимки фотонного кольца черной дыры.

«Лазерная связь полностью переворачивает наши представления о возможностях астрофизических открытий из космоса, — сказал Майкл Джонсон, главный научный сотрудник проекта. — В следующее десятилетие эта невероятная новая технология приведет нас к границе черной дыры, создав окно в область, где нарушаются наши современные представления о физике».

Правда, инженерам еще предстоит доработать лазерный передатчик, чтобы они смог работать на высоких орбитах. Для этого его модифицируют под больший размер апертуры и повысят скорость передачи данных. Вдобавок, он получит протокол автоматических запросов — механизм исправления ошибок, возникающих при прохождении луча через атмосферу Земли.

Несколько лет назад появилась гипотеза, согласно которой темная энергия изливается из центра гигантских черных дыр. Критики нашли весомые доводы против, однако новое исследование впервые указывает на связь между двумя независимыми феноменами: нарастанием плотности темной энергии и увеличением массы черных дыр.