Первая фотография черной дыры, опубликованная в 2019 году, не была передана через интернет или с помощью флеш-накопителей; вместо этого она путешествовала внутри жестких дисков, багажа и самолетов. Объем собранных данных оказался слишком большим для любой сетевой связи.
Изображение демонстрирует M87*, сверхмассивную черную дыру, расположенную в центре галактики Мессье 87, примерно в 55 миллионах световых лет от Земли. Для получения этой картинки коллаборации Event Horizon Telescope (EHT) пришлось решить логистическую проблему, сравнимую с научным вызовом.
Ни один отдельный радиотелескоп не обладает достаточным радиусом действия, чтобы сфотографировать нечто столь крошечное и далекое, как тень черной дыры. Решением стало объединение антенн, разбросанных по всему миру: на Гавайях (США), в Аризоне (США), в Мексике, Чили, Испании и Антарктиде. Вместе они функционировали как единый инструмент размером с Землю.
Эта методика называется интерферометрия с длинной базовой линией, или VLBI (Very Long Baseline Interferometry). Каждая антенна фиксирует один и тот же радиосигнал из космоса, используя атомные часы для точного определения момента прибытия волны. Затем суперкомпьютеры объединяют записи всех станций, подобно сборке пазла.
В апреле 2017 года восемь радиотелескопов одновременно нацелились на центр M87 во время благоприятного погодного окна во всех местах. Результатом стало около пяти петабайт необработанных данных — что эквивалентно тысячам заполненных домашних жестких дисков. Один петабайт равен тысяче терабайт, что является неподъемным объемом для передачи через интернет даже сегодня.
Решение заключалось в записи всего на жесткие диски и физической отправке их — самолетами, кораблями и грузовиками — в два центра обработки: Институт радиоастрономии Макса Планка в Германии и обсерваторию Хайстек Массачусетского технологического института (MIT) в Соединенных Штатах. Это сработало в большинстве мест. Проблема возникла с телескопом South Pole Telescope в Антарктиде. Этот континент изолирован ветрами и снегопадами с февраля по октябрь, период, когда никакие грузовые самолеты не могут приземлиться или взлететь оттуда. Диски, собранные в апреле 2017 года, смогли покинуть континент лишь спустя месяцы, когда антарктическое лето позволило возобновить полеты.
После объединения данных работа не завершилась. Исследователи независимо запускали различные алгоритмы реконструкции изображений, чтобы убедиться, что обнаруженное кольцо света не является ошибкой обработки. Только после этой перекрестной проверки результат был представлен миру 10 апреля 2019 года: оранжевое и неправильное кольцо, очерчивающее темную область — тень, которую M87* отбрасывает на окружающий светящийся газ.
В следующий раз, когда кто-либо упомянет «переход в облако», стоит помнить, что величайшее астрономическое открытие десятилетия путешествовало самолетом, находясь в чемодане.