Την Τετάρτη 10 Απριλίου 2019 Τηλεσκόπιο Event Horizon (EHT) κυκλοφόρησε την πρώτη φωτογραφία του α μαύρη τρύπα ή μαύρες τρύπες, για να είμαστε ακριβείς η μαύρη τρύπα στο κέντρο του σπειροειδούς γαλαξία M87, που απέχει περίπου 53 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη.
Για μια εξήγηση για το τι είναι οι τρύπες και πώς μπορούν να σχηματιστούν, διαβάστε εδώ και εδώ.
Λίγο μετά την κυκλοφορία της φωτογραφίας, πολλοί πίστευαν ότι η φωτογραφία ήταν παρόμοια με ένα ντόνατ, μάτι σαουρόν, μέχρι το μάτι της γάτας. Ακόμα και σήμερα υπάρχουν πολλά μιμίδια διάσπαρτα στον κυβερνοχώρο που λένε το ίδιο πράγμα.
Είναι πραγματικά μια μαύρη τρύπα ή ένα μάτι γάτας; Ας ανακαλύψουμε!
Εν ολίγοις, δεν μπορούμε. Επειδή οι μαύρες τρύπες δεν εκπέμπουν ούτε αντανακλούν ενέργεια σε καμία μορφή και τίποτα (ακόμη και φως) δεν μπορεί να βγει από τη μαύρη τρύπα για να ανιχνευθεί από τη γη. Ωστόσο, η ύπαρξη μαύρων οπών μπορεί να ανιχνευθεί μέσω της επίδρασης του βαρυτικού πεδίου τους σε άλλα ουράνια σώματα.
Σημασία της χθεσινής φωτογραφίας Απάτη σας παρακαλούμε!
Φάει, περιμένετε ένα λεπτό. Μην μεταβείτε σε συμπεράσματα. Είναι βασικά μια μαύρη τρύπα αόρατος. Ωστόσο, όταν ένα αντικείμενο, όπως ένα αστέρι, είναι αρκετά κοντά στον ορίζοντα της μαύρης τρύπας, αυτό το αστέρι θα το βιώσει συμβάν παλιρροιακής διακοπής. Είναι ένα φαινόμενο όπου το αστέρι καταστρέφεται λόγω των τεράστιων παλιρροιακών δυνάμεων.
Καθώς το υλικό που απαρτίζεται από αυτά τα αστέρια πέφτει στη μαύρη τρύπα, θα σχηματίσουν κάτι που ονομάζεται δίσκος συσσώρευσης, ή προτιμώ να το ονομάσω δακτύλιο μαύρης τρύπας.
Το θέμα στον δακτύλιο της μαύρης τρύπας θα περιστρέφεται σε τροχιά γύρω από τη μαύρη τρύπα προτού τελικά χάσει την βαρυτική του ενέργεια και πέσει τρώγεται μαύρη τρύπα. Αυτά τα υλικά θα τρίβονται μεταξύ τους έτσι ώστε η θερμοκρασία να αυξάνεται και να εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε διάφορα μήκη κύματος. Αυτό μας επιτρέπει να παρατηρούμε οπτικά τις μαύρες τρύπες.
Διαβάστε επίσης: Επιστημονικές μέθοδοι και η περίπτωση του κυανιούχου καφέΤηλεσκόπιο Event Horizon (EHT) είναι ένα διεθνές έργο που στοχεύει στην παρατήρηση του περιβάλλοντος γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα Sagittarius A * και την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία M87. Το EHT αποτελείται από 10 ραδιοτηλεσκόπια που είναι διασκορπισμένα σε διάφορες θέσεις στη γη και συνδέονται μεταξύ τους για να δημιουργήσουν ένα εικονικό τηλεσκόπιο για το μέγεθος της γης.
Το EHT χρησιμοποιεί ενδομετρικές μεθόδους για τη λήψη εικόνων μαύρων οπών. Όλα τα αντίστοιχα δεδομένα που συλλέγονται από κάθε τηλεσκόπιο θα συνδυαστούν για να παράγουν ένα μοτίβο παρεμβολών. Το μοτίβο παρεμβολών περιέχει πληροφορίες σχετικά με τη μαύρη τρύπα που παρατηρείται.
Ωστόσο, επειδή ο αριθμός των τηλεσκοπίων που συλλέγουν δεδομένα εξακολουθεί να είναι σχετικά μικρός και δεν κατανέμεται ομοιόμορφα στην επιφάνεια της γης, πολλές πληροφορίες δεν παρατηρούνται. Για το λόγο αυτό, η EHT έχει αναπτύξει έναν αλγόριθμο που μπορεί να γεμίσει τις τρύπες πληροφοριών.
Εν ολίγοις, ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί ο αλγόριθμος είναι η παρεμβολή και η παρέκταση των δεδομένων με βάση μοτίβα που σχηματίζονται από τα δεδομένα που έχουν συλλεχθεί. Στη συνέχεια, ο αλγόριθμος επεξεργάζεται τα δεδομένα για να γίνει μία εικόνα.
Ωστόσο, υπάρχουν πολλές πιθανές εικόνες που μπορούν να δημιουργηθούν από τον αλγόριθμο με βάση τα δεδομένα που συλλέγονται. Και πάλι, αυτό συμβαίνει επειδή τα δεδομένα που συλλέγονται είναι ακόμη σχετικά μικρά. Επομένως, επιλέξτε μία (ή μια ομάδα) από τις καλύτερες εικόνες που φαίνονται πιο λογικές. Αυτό που έχει νόημα εδώ είναι ότι το σχήμα της εικόνας προσεγγίζει το σχήμα που προβλέπεται από τα μαθηματικά μοντέλα.
Έτσι μπορούμε να φωτογραφίσουμε τις μαύρες τρύπες.
Δεν είναι λοιπόν φωτογραφία της γάτας, έτσι;
Ναι. Αλλά για να κατανοήσουμε καλύτερα τη φωτογραφία, πρέπει να γνωρίζουμε τα μέρη μιας μαύρης τρύπας.
Μια μαύρη τρύπα δεν είναι μια τρύπα. Είναι ένα αντικείμενο με μια άπειρη πυκνότητα που ονομάζεται μοναδικότητα. Ονομάζεται μοναδικότητα επειδή το αντικείμενο είναι μόνο ένα σημείο στο διάστημα (ένα μόνο σημείο στο διάστημα) που δεν έχει όγκο.
Διαβάστε επίσης: Γιατί τα τηλεσκόπια χτίζονται στην κορυφή των βουνών και όχι σε μια επίπεδη έρημο;Γύρω από την ιδιαιτερότητα υπάρχουν περιοχές που ονομάζονται ορίζοντας γεγονότων ή ορίζοντας γεγονότων. Αυτή η περιοχή είναι που δίνει μια μαύρη τρύπα τα χαρακτηριστικά μιας μαύρης τρύπας. Αυτό συμβαίνει επειδή μέσα στον ορίζοντα του γεγονότος, το βαρυτικό πεδίο μιας μαύρης τρύπας είναι πολύ μεγάλο και ούτε φως μπορεί να ξεφύγει από τη βαρυτική του έλξη. Γι 'αυτό οι μαύρες τρύπες είναι μαύρες. Η ακτίνα του ορίζοντα συμβάντος καλείται Schwarzschild Radius.
Τότε υπάρχει δίσκος συσσώρευσης ή δακτυλίους μαύρης τρύπας που περιγράφηκαν προηγουμένως. Αυτό το μέρος είναι αυτό που εκπέμπει πολλά ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ώστε να μπορούμε να φωτογραφίζουμε μαύρες τρύπες. Η μαύρη τρύπα χτυπάει σε τροχιά σε μια ορισμένη απόσταση από την μοναδικότητα και αναφέρονται ως εσωτερική ακτίνα κυκλικής τροχιάς (ISCO). Για μια μη περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα, η ακτίνα ISCO είναι τρεις φορές η ακτίνα του ορίζοντα συμβάντος.
Ένα άλλο είναι σφαίρα φωτονίων, που είναι περίπου 1,5 φορές την ακτίνα του ορίζοντα συμβάντων. Αυτή είναι μια περιοχή όπου τα φωτόνια μπορούν να περιστρέφονται σε μια μαύρη τρύπα! Φανταστείτε εάν ήσασταν σε αυτήν την περιοχή, τότε θα μπορούσατε να δείτε το πίσω μέρος του σώματός σας! Πόσο εκπληκτικό! (Αλλά μην το δοκιμάσεις)
Τώρα κοιτάξτε ξανά τη φωτογραφία της μαύρης τρύπας (μαύρη τρύπα) M87. Υπάρχει ένα σκοτεινό μέρος στη μέση και ένα ελαφρύ μέρος που περιβάλλει το σκοτεινό μέρος. Στο σκοτεινό μέρος υπάρχει μια μοναδικότητα που βρίσκεται ακριβώς στη μέση και ο ορίζοντας γεγονότος που τον περιβάλλει, και το φωτεινό μέρος είναι ένας δακτύλιος με μαύρες τρύπες και ένα μικρό σφαίρα φωτονίων.
Λοιπόν, τώρα είναι σαφές ότι η φωτογραφία είναι πραγματικά μια φωτογραφία μαύρης τρύπας και όχι μια φωτογραφία γάτας, μάτι σαουρόν, ή ντόνατς.
Μείνετε περίεργοι, φίλοι!
Αναφορά
- Τηλεσκόπιο Horizon Event: Science
- Μαύρη τρύπα
- Πώς καταγράφουμε εικόνες Black Hole;
- Εκδήλωση παλιρροιακής διαταραχής
