A csillagászok a világ minden tájáról rádióedény-távcsövet rendeztek Föld méretű virtuális kamerába egy merész új kísérlet céljából, amely megpróbálta a fekete lyuk legelső képét megjeleníteni. A távcső együttműködése beállítva tegyen nagy jelentést az eredményekről ezen a héten, és a tagok egy márciusi beszélgetésen ismertették kutatási megközelítésüket is.
A fekete lyukak olyan szélsőséges daganatok a tér-időben, amelyek annyira erősek, hogy masszív gravitációjuk nem engedi a fénynek a menekülését, ha elég közel kerül.
A csillagászok elképzelése az, hogy fényképezzen egy fekete lyuk kerek, átlátszatlan sziluettjét leadott a világos háttér. Az árnyék széle az eseményhorizont, a fekete lyuk visszatérési pontja. Egy kép több ezer szót érdemel, és egy fekete lyuk fényképe fontos eszköz lesz az asztrofizika, a kozmológia és a fekete lyukak univerzumban játszott szerepének megértésében.
Ha egy űrhajós narancsot fektetett a hold felületére, a citrusféléket nagyon nehéz lenne a Földről megtekinteni. A fekete lyukakat ugyanolyan nehéz észrevenni - mondta Sheperd Doeleman, az Event Horizon Telescope nevű ambiciózus új projekt igazgatója.
Doeleman megosztotta ezt az anekdotát egy közönséggel a South by Southwest (SXSW) fesztiválon, a texasi Austinban, a múlt hónapban. Doeleman és munkatársai, Sera Markoff, Peter Galison és Dimitrios Psaltis megvilágították, hogy a projekt hogyan működik az SXSW esemény során. "EHT: Bolygóbeli erőfeszítés egy fekete lyuk fényképezéséhez."
A fekete lyukak hatalmas struktúrák a bolygókhoz és az emberekhez képest. De ami számunkra nagynak tűnik, galaktikus szempontból apró. Tehát a fekete lyuk eseményhorizontjának fényképezése bonyolult.
"Az EHT egyik célja naprendszerünk kb. 10% -ának felel meg" - mondta a testület során Sera Markoff, az Amszterdami Egyetem asztrofizikusa. A Szupermasszív fekete lyuk a Tejút közepén, az úgynevezett Nyilas A *, körülbelül akkora, mint a higany pályája, tette hozzá Doeleman.
Ha egy űrhajó a csillagászokat kiszorítaná a Tejútból, amely körülbelül 50 milliárdszor nagyobb, mint a Nyilas A *, Markoff szerint, akkor a fekete lyuknak a galaxis más milliárdjainak és bolygóinak milliárdjai között történő megfigyelése nagyon bonyolult lenne.
A Tejút galaxisának közepén lévő szupermasszív fekete lyuk megfigyelésére vagy a projekt egy másik céljának - a Messier 87 szupergáns elliptikus galaxis középpontjában levő szupermasszív fekete lyuk - megtekintésére az EHT-csapatnak virtuális távcsőré kellett fordítania a Földet. felület. Ennek oka az, hogy a távcső képei a képek feloldásához az edény méretére korlátozódnak, és a világ minden tájáról érkező hangszer használatával a csapat hatékonyan széttöri az edényt, és szétszórja a darabokat világszerte, hogy egy nagy űrszem legyen.
Az EHT 2017. évi megfigyeléseiben részt vevő rádióteleszkóp-megfigyelőközpontok az ALMA (Atacama nagy milliméter / submillimeter Array Chileben; APEX (Atacama Pathfinder Experiment) Chileben; IRAM 30m (Institut de RadioAstronomie Millimétrique) Spanyolországban; LMT (Large Millimeter Telescope) Mexikóban; SMT (Submillimeter Teleszkóp) Arizonában, JCMT (James Clerk Maxwell Telescope) Hawaiiban, SMA (SubMillimeter Array) Hawaiiban és SPT (South Pole Telescope) az Antarktiszon.
Koordinált megfigyeléseket végeztünk a röntgen- és gamma-sugarakban is.
A Nyilas * nyugalmi állapotban van, ami azt jelenti, hogy nem fogyaszt sok közeli csillagot és gázt, kibocsátva a sugárzást. A Messier 87 belsejében aktív fekete lyuk rejlik. A szupermasszív fekete lyuk és a távolabbi kanyarodásának megtekintéséhez a távcsöveknek meg kell figyelniük az "elektromágneses spektrum teljes tartományát, a rádiótól a gammasugárig" - mondta Markoff.
Einsteinnek 100% -ban volt igaza?
Psaltis, az arizonai egyetemi csillagász és fizikus szerint a projekt magában a 200 tudós két kérdést akar megválaszolni. Az első egyszerűen csak egy fekete lyuk fényképezése. De a második fontos kérdés, hogy Einsteinnek 100 százalékban igaza volt-e a fekete lyukak viselkedésében.
"Einstein 100 évvel ezelőtt pontosan elmondta nekünk, hogy milyen méretűnek és formájának kell lennie annak a [fekete lyuk] árnyékának. Ha egy vonalzót fektetnénk az árnyék fölé, meg tudnánk tesztelni Einstein elméletét a fekete lyuk határáról." - mondta Doeleman.
A csoport olyan modelleket is készíteni akart, amelyek különféle körülmények között leírják a fekete lyukakat, majd összehasonlítják azokat az EHT megfigyelésekkel.
Az SXSW-ben leírt munkában a csapat grafikus feldolgozó egységeket (GPU-kat) használt, mint például a kedvenc videojáték-konzolokban vagy a számítógépében használt modelleket a fekete lyuk környezetének összes feltételezett változatának modellezésére. Több száz gigabájt 3D mennyiségű adatot készítettek a lehetőségek modellezésére. Psaltis szerint a fotonok, a plazma, a gáz és a mágneses mezők mind a fekete lyuk előrejelzésében vannak leírva.
Amint megszerezték őket, a csapat összehasonlíthatja a fekete lyuk árnyékának képét a GPU-k által feldolgozott különféle forgatókönyvekkel annak érdekében, hogy a legrealisztikusabb szimulációt készítsen arról, hogyan viselkedik a fekete lyuk, a jelenlegi fizikai megértésünk alapján.
"Amit a fekete lyuk képe tehet nekünk, ha megszerezzük, az lenne, ha valamit a legszélsőségesebb, az általános relativitásképesség legfurcsabb előrejelzése, az emberi gondolkodás egyik legfontosabb eredménye [összekapcsolnánk], és összevonnánk. a legfejlettebb elektronikával, bolygós léptékű együttműködéssel, a legfejlettebb statisztikákkal [és] új képalkotó technikákkal együttműködve "- mondta a panel során Galison, a Harvard Egyetem professzora. "Olyan, mintha új kamerát készítenénk egy új típusú filmmel, új típusú lencsével, egyszerre más kamerákkal kombinálva, és ha ez megtörténhet, ha valóban be tudunk lépni, és láthatjuk a horizonton közel. .”
Galison hozzátette, hogy a fekete lyuk első képe bizonytalanság - és szándéknyi árnyékon túl - bebizonyítja, hogy ezek a nagyszerű, hatalmas és megfoghatatlan struktúrák léteznek.
- Titokzatos „tehén” robbantás az űrben felfedheti a fekete lyuk születését
- Ez a trippi szimuláció megmutatja, hogy a Monster fekete lyukainak izzása mikor összeütköznek
- Ritkán látott közepes súlyú fekete lyukkal teli csillag
