Согласно моделям звёздной эволюции, в нашей галактике должно находиться несколько сотен миллионов чёрных дыр. Однако на данный момент астрономы обнаружили лишь 70 таких объектов. Главная причина в том, что их крайне трудно заметить, и потому проект гражданской науки Университета Саутгемптона при поддержке десятков тысяч астрономов-любителей ведёт активный поиск этих скрытых объектов на платформе Zooniverse в рамках инициативы Black Hole Hunters (Охотники за чёрными дырами).
Поскольку чёрные дыры поглощают свет, их нельзя искать так же, как звёзды или экзопланеты. В отдельных случаях они испускают рентгеновское излучение и радиоволны, но только если в этот момент активно поглощают nearby star (близлежащую звезду) или планету. Если же чёрная дыра просто дрейфует в пустоте в одиночестве, она практически полностью невидима для обычных астрономических методов.
Но, как и во многих других областях астрофизики, на помощь приходит Эйнштейн, а точнее его теория относительности. Когда чёрная дыра проходит перед звездой, свет этой звезды искривляется вокруг неё, создавая эффект, который принято называть «микролинзированием». В масштабах Вселенной это может приводить к поистине впечатляющим изображениям, которые aptly (удачно) называют кольцами Эйнштейна.
Однако микролинзирование обычно происходит однократно, поскольку с нашей точки зрения чёрная дыра проходит перед звездой лишь один раз. Из этого правила есть исключение: иногда чёрные дыры образуют пару со звёздами, которые они не поглощают. В таких случаях вместо разового события микролинзирования линзирование периодически повторяется, пока чёрная дыра обращается вокруг своей звезды-компаньона, создавая эффект, известный как гравитационное самолинзирование.
Именно такое гравитационное самолинзирование и ищет проект Black Hole Hunters. Изначально, когда проект был создан в 2021 году, приоритет отдавался обработке фотометрических данных обзора SuperWASP. Однако эти наземные данные содержали много шума и пробелов из-за погоды. Поэтому доктор Адам Макмастер, создатель проекта, изначально студент Открытого университета, а недавно перешедший в Университет Саутгемптона, решил работать с другим потоком данных и перезапустить проект.
В поток данных были внесены два крупных изменения. Во-первых, теперь используются данные спутника TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite — спутник для поиска транзитных экзопланет). TESS работает в космосе, а не на Земле, и известен поиском экзопланет. Благодаря этому он каждые несколько минут фиксирует кривые блеска сотен тысяч звёзд — идеальный набор данных для поиска гравитационного самолинзирования. Во-вторых, в проект внедрили искусственный интеллект: алгоритм машинного обучения разделяет кривые блеска на «интересные» и «скучные». Это позволяет доктору Макмастеру и его коллегам обрабатывать миллионы кривых за считанные дни, а не за десятилетия ручной работы. Однако алгоритмы машинного обучения могут ошибаться из-за солнечных пятен и пульсирующих переменных, а сам TESS иногда даёт сбои, поэтому окончательное решение всё равно принимает человек. Для этого не нужна специальная подготовка: Грейс Кларк, студентка Университета Саутгемптона и волонтёр проекта, в пресс-релизе отметила, что Black Hole Hunters требует лишь базового распознавания образов, а не учёной степени по астрономии. В результате обзора будут определены перспективные участки, куда можно направить более мощные телескопы для целенаправленного поиска чёрных дыр такого типа.
Стоит признать, что проекты гражданской науки часто сталкиваются с проблемой удержания волонтёров, и Black Hole Hunters сейчас проводит медийную кампанию, чтобы привлечь больше участников для завершения классификации. По данным страницы проекта на Zooniverse, он выполнен примерно на 43%: почти 23 000 добровольцев сделали около 12 000 000 классификаций с октября 2021 года. Если вы хотите помочь проекту и, возможно, найти новую чёрную дыру в нашей галактике, можно присоединиться на странице Black Hole Hunters на Zooniverse. Источник: Universe Today.