Більшість чорних дір у нашій Галактиці досі не виявлена, бо вони не випромінюють світла. Шукати частину з них тепер пропонують волонтерам без астрономічної освіти. Британські астрономи за допомогою штучного інтелекту відібрали найперспективніші дані космічного телескопа і передали їх на ручну перевірку. Учасникам треба помітити слабкі повторювані підсилення блиску зорі, які виникають, коли невидима чорна діра на орбіті проходить перед нею.
Відомо лише кілька десятків
За моделями еволюції зір, у Галактиці мають існувати сотні мільйонів чорних дір. Астрономам відоме розташування лише близько 70 з них, як зазначає Universe Today.
Причина в тому, що світло не може залишити чорну діру. Рентгенівське і радіовипромінювання з’являється тільки тоді, коли на неї падає речовина сусідньої зорі або планети. Одинока чорна діра для звичних методів спостереження фактично невидима.
Найближчі з відомих «тихих» чорних дір у подвійних системах знайшли за даними європейського космічного апарата Gaia, призначеного для вимірювання положення і руху зір. У 2022 році так виявили Gaia BH1 на відстані близько 1560 світлових років від Землі, а у 2024 році Gaia BH3 масою приблизно 33 сонячні маси. Обидві чорні діри вдалося знайти не за світлом, а за періодичним зміщенням зорі-компаньйона на небі.
Гравітація як лінза
Виявити чорну діру можна за її гравітаційним впливом. Згідно із загальною теорією відносності Альберта Ейнштейна, масивне тіло викривлює простір, тож світло джерела позаду нього відхиляється. Коли чорна діра опиняється між Землею і зорею, та ненадовго стає яскравішою. Це явище називають мікролінзуванням.
Зазвичай таке вирівнювання трапляється одноразово. Інша річ, коли чорна діра обертається навколо зорі, але не забирає з неї речовину. Тоді підсилення блиску повторюється на кожному оберті і виникає гравітаційне самолінзування. Цей повторюваний сигнал і шукають учасники проєкту Black Hole Hunters.
Мільйони кривих блиску
Проєкт на платформі Zooniverse запустили у 2021 році. Спершу волонтери переглядали результати наземного ширококутного огляду для пошуку планет (SuperWASP), але шум і перерви через погоду суттєво знижували їхню якість. Автор Black Hole Hunters астрофізик Адам Макмастер починав роботу ще студентом Відкритого університету. Згодом він перейшов до Саутгемптонського університету і перебудував обробку даних.
Тепер за основу взяли спостереження космічного телескопа NASA для огляду транзитних екзопланет (TESS). Кожні кілька хвилин у його даних з’являються криві блиску сотень тисяч зір, тобто графіки зміни їхньої яскравості в часі. Такі графіки потрібні для пошуку планет, які під час проходження ледь помітно затуляють своє світило.
Криві розділили на «цікаві» і «нудні» за допомогою алгоритму машинного навчання. Як повідомляє Саутгемптонський університет, мільйони записів переглянули за кілька днів, хоча раніше на це пішли б роки. Проте зоряні плями, пульсації змінних зір і збої самого TESS можна сплутати із самолінзуванням, тому остаточну перевірку роблять люди.
Робота для волонтерів
Фахова підготовка для цього не потрібна. Грейс Кларк, 20-річна студентка Саутгемптонського університету і учасниця проєкту, пояснила, що завдання зводиться до розпізнавання закономірностей на графіках. Перед початком волонтерам показують приклади сигналів, на які слід звертати увагу.
За даними сторінки проєкту, роботу виконано приблизно на 43%. З жовтня 2021 року майже 23 тисячі волонтерів зробили без малого 12 мільйонів класифікацій. Позначені ними зорі астрономи планують перевірити за допомогою потужніших телескопів. За оцінкою Адама Макмастера, нових відкриттів можуть бути тисячі.
