Az Event Horizon Telescope, egy nyolc földi rádióteleszkóp bolygóméretű tömbje, amelyet nemzetközi együttműködés útján kovácsoltak, elfoglalták a szupermasszív fekete lyuk és annak árnyékának a képét, amely az M87 galaxis közepén helyezkedik el.
(Kép: © EHT Együttműködés)
Az Esemény Horizon távcső A projekt nem nyugszik a babérjain.
2019 áprilisában az EHT együttműködés feltárta a a fekete lyuk legelső képe, amely megragadta a behemótot az M87 galaxis szívében. A projekt abban a pillanatban már két évtizede működött, de a leleplezés nem jelentett csúcspontot vagy csúcspontot. Inkább fordulópont volt, egy ablak megnyitása a még izgalmasabb felfedezésekre - mondta a csapat tagjai.
"Visszatekintünk erre a 20 évvel később - tudod, valamennyien esernyőt iszunk valahol - és azt hiszem, hogy az M87 képet csak a kezdetnek fogjuk felismerni" - mondta az EHT alapítója, Shep Doeleman, egy A Massachusetts-i Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ (CfA) csillagász elmondta az újságíróknak április 10-én egy olyan internetes adás során, amely a fénykép nyilvánosságra hozatalának egyéves évfordulóját ünnepelte.
"Ez valójában csak a kezdet" - tette hozzá Doeleman. "Azt hiszem, hogy a felfedezés folytatódni fog."
Nagy fekete lyuk ambíciói
A következő nagy pillanat magában foglalhatja a saját Tejút-galaxisunk szuperhősét fekete lyuk, amelyet Nyilas A * vagy röviden Sgr A * néven ismernek. Az EHT csapata megfigyeli az Sgr A * -ot, de még nem tudott képet létrehozni az adatokból.
A fekete lyuk fényképezésében sokkal több szerepet játszik, mint pusztán a mutatás és a fényképezés. Az EHT egyesíti a világ nyolc rádióteleszkópjának adatait, amelyek összekapcsolódnak egy Föld méretű virtuális megaszkóppal. A csapat algoritmusokat dolgoz ki ezen információk értelmezéséhez, integrálva egy képet, amely a fekete lyukot ábrázolja. esemény horizonton - a "visszatérés pontja", amelyen kívül semmi, még fény sem, nem tud menekülni. (A fekete lyuk belsejének fényképezése lehetetlen, kivéve, ha magad ott tartózkodsz, ami nem ajánlott.)
Ez a munka szorgalmas és időigényes; Például az M87 adatait, amelyek lehetővé tették a tavalyi képet, 2017-ben gyűjtöttük össze. És az Sgr A * még mindig szigorúbb célpont, bár sokkal közelebb van hozzánk (26 000 fényév, szemben az M87 55 millió fényévével). Az Sgr A * egy viszonylag könnyű, szupermasszív fekete lyuk, amely "csak" 4,3 millió nap tömegét hordozza magában, és ezért rövidebb időtartamon működik, mint a 6,5 milliárd napenergiás M87 szörny.
"A Nyilas A * egyik kihívása az, hogy egy estén belül olyan gyorsan fejlődik" - mondta Doeleman. "Tehát új algoritmusokat fejlesztünk ki, amelyek kifejezetten erre tudnak válaszolni, és így időbeli változékonyságot adnak a modellezéshez. Ez több időt vesz igénybe."
Az SHT A * hozzáadása a fényképalbumhoz kiemelt fontosságú az EHT-csapat tagjai számára, részben azért, mert szívesen látnak egy olyan különféle tárgyat, mint Az M87 szupermasszív fekete lyukja. De a projekt ambíciói ezzel nem érnek véget. Az együttműködés azt tervezi, hogy megkétszerezi az EHT-teleszkópok számát, létrehozva egy „következő generációs EHT-t”, amely a felfedezést a következő szintre állítja.
A módosított megaszkóp "még élesebb nézetet ad nekünk, és készítsük el az első filmeket a fekete lyukakról" - mondta Doeleman.
A következő generációs EHT még több fekete lyukat fog hozni a kutatók számára. És ez lehetővé teheti még a csapat számára, hogy nagyítson egy fekete lyuk „fotongyűrűjén”, egy bizarr struktúrában, amely úgy tűnik, hogy tartalmaz egy végtelen, információba csomagolt testvérződést. Az ilyen mélyreható megfigyelések "lehetővé tennék Einstein elméleteinek ultraprecisex tesztelését és még a spin kinyerését" - mondta Doeleman.
Ez valóban nagy ügy lenne. "A szupermasszív fekete lyukak elemi tárgyak, amelyeket csak méretük és forgásuk jellemez" - mondta az EHT csapat tagja, Michael Johnson, a CfA is, az április 10-i eseményen. Az EHT-megfigyelések már lehetővé teszik a tudósok számára a tömeg körbevágását, így a centrifugálás is lehetővé tenné a tudósok számára, hogy valóban megszerezzék az árukat ezekre a könnyű-szörnyű szörnyekre.
Doeleman és Johnson szerint a következő generációs EHT más előnyöket is nyújt. Például a továbbfejlesztett partnerségnek lehetővé kell tennie az együttműködést, hogy sokkal jobban megértse a fekete lyukú fúvókákat, a részecskék gerendáit, amelyeket a behemothok szinte a fénysebességgel robbantanak fel.
Az együttműködés már megszerezte az Egyesült Nemzetek Nemzeti Tudományos Alapítványának finanszírozását a labda gördüléséhez a következő generációs EHT-hez. A cél az, hogy három vagy négy éven belül elkészüljön a végleges terv, és mindent el lehessen készíteni az évtized vége előtt - mondta Doeleman. (Egyébként az új ételek nem az egyetlen módja az EHT fellendítésének. A felbontás javítható úgy is, hogy több elektromágneses frekvencián megfigyeljük a célokat. - mondta Doeleman és Johnson.)
Az EHT ezután újabb lendületet kaphat. A megaszkóp kiterjedése az űrbe való kiterjesztése jelentősen megnövelné annak feloldóképességét, és a csapat megvizsgálja, hogyan lehet ezt megtenni. Az együttműködés a már létező űrtartalmak beépítésének lehetőségét vizsgálja, valamint új, dedikált missziók felállítását vizsgálja - mondta Johnson.
Még egyetlen műszer hozzáadása a geoszinkron pályára is, több mint 22 000 mérföld (35 400 kilométer) fölött a bolygó felett, megváltoztatná. "És akkor természetesen, ha egyszer kijutsz a Hold - itt gondolom, hogy valóban teljesen új tudományt vizsgálnánk - mondta Johnson a Space.com-nak a múlt hónapban, amikor az EHT csapata bejelentette fotongyűrű-eredményei. (Ez a távolság kb. 10-szer lenne messzebb; a hold átlagosan 238 855 mérföld, vagyis 384 400 km-re van a Földtől.)
Egy dudor az úton
A koronavírus-járvány sokkal rövidebbé tette az utat a jövőbeni EHT-felfedezések felé, mint szokásos lenne: A 2020-os megfigyelő kampányt leszakították mert számos részt vevő kör egészségügyi és biztonsági okokból leállt. (A projekt évente egyszer gyűjt adatokat, márciusban és áprilisban egy ablakon, amikor az időjárás általában kedvező az összes széles körű megfigyelőhelyen.)
A lemondás volt a helyes lépés - mondta Doeleman. De "szívszorító" - tette hozzá, főleg azért, mert az idei megfigyelések tartalmazták volna a grönlandi, arizonai és a francia Alpok hangszereinek első alkalommal történő hozzájárulását. A 2020-as kampány tehát egy kibővített, erősebb 11-hatáskörű EHT-t mutatott volna be.
De a csapat még sok adat elemzést végezhet, és megkezdheti az alapot a jövő évi megfigyelésekhez - hangsúlyozta Doeleman. Tehát a kutatók szelleme messze nem törött.
"A jelenlegi együttműködés során nincs kétségbeesés hangja; azt hiszem, valamilyen módon egyesítjük a szenvedést" - mondta Johnson.
"A fekete lyuk megoldását Karl Schwarzschild az első világháború idején árokban találta ki" - mondta a német fizikusra hivatkozva, aki az első pontos megoldást találta Einstein általános relativitási egyenletei. "Tehát a tudomány folytatódik, és azt hiszem, hogy e kihívások közepette is fontos szerepet játszik."
- Ez a hatalmas fekete lyuk a fény sebességének felén forog!
- Az Event Horizon Telescope csapata 3 millió dolláros áttörési díjat nyer az epikus fekete lyuk képekért
- 8 zavaró csillagászati rejtély
