Мы четко сформулировали стоящую перед нами научную задачу: провести эксперимент, цель которого – подтвердить или опровергнуть нашу гипотезу. Как физики-специалисты в области элементарных частиц искали бозон Хиггса, так мы искали тень черной дыры. Тень либо есть, либо нет. Мы хотели исследовать лишь один небесный объект, но, чтобы сделать это, нам требовался весь мир. А чтобы объединить усилия всего мира, требовалось время.
Принадлежащая Массачусетскому технологическому институту обсерватория Хейстек, расположенная в тихой лесистой местности под Бостоном, была ведущим центром РСДБ. Тогда там начали разрабатывать аппаратуру, которая позволила бы существенно увеличить объем сохраняемых одновременно данных. Шеп Доулман был одним из участников этой программы. Защитив диссертацию в MIT, он как постдок приехал ненадолго в Бонн, где мы мельком и пообщались. Вернувшись в США, Доулман продолжил работу в обсерватории Хейстек. В его распоряжении была хоть и небольшая, но все же сеть из четырех телескопов на Гавайях, в Аризоне и Калифорнии. Как и я, он тоже хотел провести первые тестовые эксперименты.
В то время я работал на радиотелескопе LOFAR, где сначала был просто участником проекта, а затем стал председателем совета директоров. Благодаря этому у меня появился личный опыт проведения крупномасштабных физических экспериментов и я понял, как создаются международные научные сообщества. Кроме того, я продолжал исследования галактического центра и участвовал в нескольких РСДБ-экспериментах. Но в Нидерландах у меня не было доступа к телескопам миллиметрового диапазона. Предстояло ждать ALMA.
Группа Доулмана по‐прежнему работала с четырьмя телескопами, расположенными в трех разных местах. В 2006 году все эти антенны были одновременно направлены на галактический центр. Сначала у группы ничего не получалось, но в 2007‐м ей удалось провести успешные измерения на длине волны 1,3 миллиметра, а еще через год она с гордостью обнародовала свои результаты[136]. Хотя это все еще не было изображением, однако с помощью самых коротких длин волн астрономам удалось определить размер Стрельца A* гораздо точнее, чем десятью годами ранее в экспериментах Кричбаума. Размер Стрельца A* оказался именно таким, какого можно было ожидать на основании параметров тени и светового кольца! Возбуждение нарастало. Я был ужасно доволен – теория опять подтвердилась. Просто нам пока не удается увидеть тень!
Доулман усердно работал, продвигая наш проект в Соединенных Штатах, а я старался сделать то же самое по другую сторону Атлантики. Чтобы собрать много денег, необходима существенная поддержка из самых разных источников. В 2007 году европейские астрономы впервые выступили с совместной программной статьей, определяющей направление развития астрономии[137], куда вошел и наш “теневой эксперимент”. Теперь наша идея получила официальное признание как одна из наиболее важных научных целей европейской астрономии в ближайшее десятилетие. То же самое произошло и в США. Название выпущенного Национальной академией наук США обзора Astro2010: The Astronomy and Astrophysics Decadal Survey, где были определены основные направления исследований и приоритетное финансирование на ближайшие десять лет, говорило само за себя: “Новые миры, новые горизонты в астрономии и астрофизике”.
Незадолго до выхода этой десятилетней программы, во время ежегодной конференции Американского астрономического общества (AAS), проходившей в Калифорнии в городе Лонг-Бич, Доулман организовал семинар, куда пригласил и меня. Целью семинара была демонстрация широкой международной поддержки таких планов.
Во время короткого перерыва между заседаниями я подсел к Доулману и Дэну Маррону. Маррон в то время работал в Чикаго, а позднее перебрался в Аризону. В последующие несколько лет я еще яснее осознал важность хорошего маркетинга для научного предприятия, подобного нашему. Но тогда у нашего проекта не было даже яркого, запоминающегося названия. Никто, кроме нескольких фанатичных умников, точно не знает, что это за штука – “субмиллиметровая антенная система для РСДБ”. “Это не дело! Нам срочно нужно придумать что‐то, привлекающее внимание”, – сказал я собравшимся и предложил название: Event Horizon Array (“Антенная система горизонта событий”). После оживленной дискуссии мы сошлись на Event Horizon Telescope – “Телескоп горизонта событий”, или сокращенно EHT. Название – наш символ, наш бренд – родилось за чашечкой кофе, во время тех перерывов, которые зачастую дают больше, чем полноценные лекции, и бывают более продуктивными.
Позднее некоторые из участников этого семинара написали для Astro2010 статью с изложением стратегии будущих исследований[138]. Здесь наш проект впервые был официально представлен под своим новым именем.
Теперь в Америке деньги нам стали выделяться несколько щедрее, да и радиоастрономы в Бонне тоже активизировали свое участие в новых РСДБ-экспериментах с телескопами IRAM в Испании и Франции. В работу включился и новый телескоп Атакамский исследовательский эксперимент (APEX) в Чили. Затем, в 2011 году, настала очередь Нидерландов. В один прекрасный день в начале лета мне неожиданно позвонил Йозеф Энгелен – в прошлом директор по науке Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН), а теперь председатель Нидерландской организации научных исследований (NWO). Мы были знакомы благодаря моим работам по космомикрофизике. “Надеюсь, ты сидишь”, – начал он. Удивленный, я встал. “Дорогой Хайно! – сказал он веско. – Я звоню, поскольку сам хотел сообщить тебе, что в этом году за работу с LOFAR и визуализацию черных дыр тебе присуждена премия Спинозы”. Это звучало очень здорово, но что такое премия Спинозы? Как у иностранца у меня были досадные пробелы в знаниях. К счастью, прежде чем я успел задать вопрос, он объяснил: “По сути, это голландская Нобелевская премия!”. На мгновение у меня возник соблазн спросить, не звучит ли это так же, как “нидерландский чемпионат мира”, но я удержался. “Она гораздо больше Нобелевской премии, – продолжал он. – Ты получишь 2,5 миллиона евро”. Теперь я наконец‐то сел. Энгелен добавил: “Ты можешь использовать премиальные деньги как хочешь. Конечно, не на личные нужды, а на исследования”. Разумеется, я уже знал, на что потрачу эту премию.
Через несколько месяцев, прихватив, так сказать, чемодан денег, я отправился в Тусон, Аризона, на первое международное стратегическое совещание, посвященное Телескопу горизонта событий. Большой телескоп ALMA в Чили был наконец построен, и теперь все самые важные представители ключевых научных организаций и обсерваторий должны были собраться вместе. Я встретился со многими друзьями и коллегами.
Мы подробно обсудили последние научные достижения в области теории. За последние годы очень возросли вычислительные возможности так называемых суперкомпьютеров. Если для составления прогноза погоды этим гигантским калькуляторам удается рассчитать направление движения масс воздуха вокруг Земли, то они способны и моделировать движение газа вокруг черной дыры. Подобный расчет можно выполнить GRMHD-методом. GRMHD – аббревиатура английского словосочетания general relativistic magnetohydrodynamics (релятивистская магнитогидродинамика). Звучит замысловато, и на самом деле так оно и есть. Вычисления методом GRMHD основаны на очень сложных моделях, описывающих поток намагниченной плазмы в искривленном, вращающемся пространстве-времени. Еще большее число программ необходимо, чтобы рассчитать, как происходит излучение радио- и световых волн, как они изгибаются и поглощаются горячими газами, окружающими черную дыру. Эти компьютерные расчеты дают гораздо более подробную картину, чем все наши расчеты в двухтысячные годы. Современные мегакомпьютеры “выдают” прекрасные, удивительно красивые изображения. Используя их вычислительные мощности, астрономы повсюду обнаруживали тени черных дыр, подтверждая тем самым наши основные гипотезы. Возникла целая “теневая индустрия”, и практически во всех моделях были видны тени и кольца света. Таким образом, на уровне теории было достигнуто полное согласие.
Меня поразили компетентность и отношение к работе молодого ученого Моники Мошчибродской. Диссертацию она защитила в Варшаве, в Астрономическом центре имени Николая Коперника, под руководством известного теоретика Бажены Черны, изучающей дисковую аккрецию, а практические навыки приобрела у Чарльза Гамми – одного из ведущих американских экспертов в области численного моделирования. Ее “прогноз погоды” для Стрельца A*[139] оказался одним из лучших. Прежде в этой области исследований доминировали исключительно мужчины, однако Моника хотела добиться успеха. Я предложил ей место в университете Неймегена и попросил набрать группу численного моделирования. Это трудное поле деятельности. Программирование, выполнение расчета и анализ результатов отнимают невероятное количество времени и энергии и требуют упорства, позволяющего проводить долгие одинокие часы за компьютером. Позднее Монике удалось усовершенствовать наши старые, построенные еще в 90‐е, модели струйных выбросов[140] и удивительно точно предсказать, как будет выглядеть изображение, полученное впоследствии с помощью EHT[141].
Еще одной новостью, о которой много говорили на конференции, были новые оценки масс Стрельца A* и черной дыры в M87, которые оказались больше, чем считалось ранее. Согласно новым оценкам получалось, что M87 весит не два миллиарда солнечных масс, а скорее три. Одна из групп исследователей даже утверждала, что эта черная дыра в 6 миллиардов раз тяжелее Солнца. Если это так, ее тень должна быть настолько большой, что нам удастся ее увидеть! Неужели теперь у нас есть два кандидата, с которыми можно работать? Черная дыра в M87 была все же несколько меньше, чем Стрелец A*, но