Astronomiya

Süd Yolunun mərkəzindəki qara dəliyin şəklini çəkməyə nə vaxt başlayacaqlarını haradan biləcəklər?

Süd Yolunun mərkəzindəki qara dəliyin şəklini çəkməyə nə vaxt başlayacaqlarını haradan biləcəklər?

@ csm cavabı Niyə daha yaxın bir qara dəliyin şəklini çəkməyək? bir qalaktikanın mərkəzində yerləşən supermassive qara dəliyin olması lazım olduğuna diqqət çəkir aktiv qidalanma təsvir edə biləcəyimiz bir radio parlaq yığma diskini yaratması üçün. M87 hər zaman qidalanır, ancaq öz qara dəliyimiz yalnız ara sıra toz buludu keçdikcə yandırır.

Sual: Süd Yolunun mərkəzindəki qara dəliyin şəklini çəkməyə nə vaxt başlayacaqlarını haradan biləcəklər? İzlənilən qida parçaları varmı və yığılma başlayanda bütün EHT teleskoplarını hazır saxlayacaqlar? Yoxsa bir işə başladıqdan sonra ətrafdakı vaxtı qarışdıra və hələ də kifayət qədər məlumat toplaya biləcəyi kifayət qədər uzundur?

Arxa fon üçün baxın

ESA videosu ESOcast 173: Eynşteynin Supermassiv Qara Delik yaxınlığında ümumi nisbiliyin ilk uğurlu sınağı, qalaktikamızın mərkəzində, ehtimal edilən superqütləvi qara dəlik olan SgrA * ətrafında dövr edən ulduz şəkillərinin bir klipini ehtiva edir.

Ətrafdakı videodan hazırlanmış GIF02:50:


Gördüyüm yanıb sönən işıqları vurğulayan GIF-dən altı şərhli çərçivə.



Samanyolu mərkəzi supermassive qara dəlik (SMBH) edir çox aşağı səviyyədə olsa da qidalanma. Uyğunlaşma diskindən (və / və ya zəif təyyarələrdən) radio emissiyası uzunömürlü "Sgr A *" radio mənbəyindən məsuldur.

Budur 2000-ci ildə (Falcke et al.) VLBI-nin (Event Horizon Teleskopu tərəfindən istifadə edildiyi kimi) bilinən alt mm və mm dalğa emissiyasına əsaslanaraq "qara dəlik kölgəsini" təsvir edə biləcəyini iddia edən bir sənəd. Və əslində EHT Samanyolu'nun SMBH'ini müşahidə edir.

Anladığım kimi, EHT tərəfindən Samanyolu SMBH-nin rəsmi, dərc edilmiş bir aşkarını görməməyimizin əsl səbəbi onun emissiyasıdır qısa müddətdə olduqca dəyişkəndir (məsələn, dəqiqə ilə saat arasında). M87-nin SMBH vəziyyətində (alt mm və mm dalğa) emissiyanın dəyişkənliyi yavaşdır (günlərdən həftələrə), buna görə 2017-ci ilin aprel ayında bir neçə saat və iki gecə ərzində aparılmış müşahidələri birləşdirə bilər hamısı eyni statik konfiqurasiyadır. Samanyolu'nun SMBH emissiyasının qısamüddətli dəyişkənliyini necə düzgün şəkildə hesablayacağımızı tapmaq daha çətindir, bu səbəbdən (nisbətən) daha asan olan M87 hadisəsi əvvəlcə həll olundu və nəşr olundu.

Rob Jeffries'in bu physics.stackexchange sualına cavabına da baxın.

Əlavə etmək üçün düzəliş edildi: Təəssüf ki, gələn "qida" nı izləyə biləcəyimiz və Sgr A * SMBH üçün gələcək yığılma alovlarını hər hansı bir dəqiqliklə proqnozlaşdıra biləcəyimiz fikrinin heç bir qüvvəsi olmadığını düşünürəm. Bir neçə il əvvəl bir qrup, orbitdə SMBH-dən təxminən 2000 Schwarzschild radiusuna aparacaq (2014-cü ildə) bir orbitdə görünən bir qaz buludunun (2014-cü ildə) aşkar edildiyini bildirəndə bir həyəcan var idi, ehtimal ki, azca parçalanaraq yığılma dərəcəsini artırın. Ancaq 2013-cü ildə nəşr olunan bir araşdırma məqaləsində qeyd olunduğu kimi, "free2000-dən həqiqi sərbəst düşmə vaxtı miqyası $ R_s $ təqribən bir aydır və viskoz vaxt şkalası özlülük parametrindən asılı olaraq aylarla yüz il arasında ola bilər. $ alfa $."

Və əslində pericenter keçidi istehsal olunur ... heç bir şey yoxdur. Burada "fizzle" ilə bağlı bir müzakirə var: "istifadə olunan simulyasiya parametrlərinin əksəriyyəti ilə, periapsisdən sonra 0-5 il arasında toplanan Sgr A * materialının yalnız 3-21% -i buluddandır".

Beləliklə, potensial "qida" nın müəyyənləşdirildiyi və izlənildiyi bir vəziyyətdə, mümkün qədər artan yığılmanın aylarla illər arasındakı zaman aralığında baş verib-verməyəcəyinə əvvəlcədən əmin ola bilmədik və bu günə qədər əhəmiyyətli bir şey olmadı. EHT komandasının müşahidə cədvəlini bu cür şeylərə əsasladığına çox şübhə edirəm.


Qara dəliyimiz Samanyolu yeyəcəkmi?

Oxatan A *. Kredit: Chandra

Sərin bir şey eşitmək istəyirsiniz? Samanyolu'nun mərkəzində bir qara dəlik var. Yalnız hər hansı bir qara dəlik deyil, Günəş kütləsinin 4.1 milyon qatından çox olan çox böyük bir qara dəlikdir.

Tam orada, Oxatan bürcü istiqamətindədir. Yalnız 26.000 işıq ili məsafədə yerləşir. Və danışdığımız kimi, bütün ulduzları və ulduz sistemlərini parçalamaq, bəzən onları tükətmək və kütləvi bir qaranlıq köpək balığı kimi əlavə etmək prosesindədir.

Gözləyin, bu sərin səslənmir, bu cür səslər bir az qorxunc gəlir. Hə?

Narahat olmayın, gələcək robot bədənim sayəsində etdiyim dörd milyonlarla il yaşamağı planlaşdırmırsınızsa, narahat olmağınız üçün qətiyyən bir şeyiniz yoxdur. Təkliyim üçün hazıram, Dr. Kurzweil.

Südlü qara dəlik Samanyolu yeyəcəkmi? Olmasa, niyə olmasın? Elədirsə, niyə belədir?

Süd Yolunun mərkəzində olan və həqiqətən demək olar ki, bütün qalaktikaların içərisində olan böyük bir qara dəliyin kəşfi, astronomiya sahəsindəki ən sevdiyim kəşflərdən biridir. Eyni zamanda bəzi suallara cavab verən və daha da çox açılan fikirlərdən biridir.

Hələ 1970-ci illərdə astronomlar Bruce Balick və Robert Brown Samanyolu'nun mərkəzindən, Oxatan bürcündən gələn sıx bir radio emissiya mənbəyi olduğunu başa düşdülər.

Sgr A * olaraq təyin etdilər. Ulduz həyəcan vericidir. Sən zarafat etdiyimi düşünürsən, amma yox. Bir dəfəyə zarafat etmirəm.

2002-ci ildə astronomlar, Günəşin ətrafında gəzən eliptik yollarda kometlər kimi bu cismin üzərindən sıçrayan ulduzların olduğunu müşahidə etdilər. Günəşimizin kütləsini və ətrafındakı bir ulduzu açmaq üçün alacağı böyük gücü təsəvvür edin.

Bu qədər sıxlığa və cazibə qüvvəsinə sahib olan tək obyekt qara dəliklərdir, ancaq bu vəziyyətdə öz Günəşimizin kütləsindən milyonlarla qat çox olan bir qara dəlik: çox böyük bir qara dəlik.

Samanyolu supermassive qara dəliyin kəşfi ilə astronomlar hər qalaktikanın mərkəzində qara dəliklərin olduğunu sübut etdilər.

Eyni zamanda, supermassive qara dəliklərin kəşfi astronomiyada böyük suallardan birinin cavablandırılmasına kömək etdi: kvazarlar nədir? Bunlar haqqında bütün bir məqalə hazırladıq, lakin onlar çox parlaq cisimlərdir, milyardlarla işıq ili məsafədə görülə biləcək qədər işıq yaradırlar. Qalaktikalarının qalan hissəsindən daha çox enerji vermək.

Belə çıxır ki, kvazarlar və supermassive qara dəliklər eyni şeydir. Quasars, ətrafındakı bir yığma diskinə yığdığı bu qədər maddəni sarsıdan şəkildə aktiv şəkildə bəsləmək prosesindəki qara dəliklərdir. Bir daha bunlar dəhşətli səslənir. Ancaq hər hansı bir təhlükəmiz var?

Qısa müddətdə, yox. Süd Yolunun mərkəzindəki qara dəlik 26.000 işıq ili uzaqlıqdadır. Kvazara çevrilib ulduz yeməyə başlamış olsa belə, bu məsafədən bunu görə bilməzsən.

Oxatan Bürcünün təsviri *. Kredit: NASA / CXC / M.Weiss

Qara dəlik, şeylərin ətrafında dövr etdiyi çox kiçik bir bölgədəki kütlə konsentrasiyasıdır. Bir misal gətirmək üçün Günəşi eyni kütləsi olan bir qara dəliklə əvəz edə bilərsiniz və heç bir şey dəyişməz. Yəni göydə bir Günəş olmadığına görə hamımız donacaqdıq, ancaq Yer kürəsi bu qara dəliyi tam olaraq eyni orbitdə, milyardlarla il boyunca davam etdirəcəkdi.

Eyni Samanyolu mərkəzində qara dəlik ilə gedir. Tozsoran kimi material çəkmir, milyardlarla il boyunca bir qrup ulduzun ətrafında dövr etməsi üçün cazibə lövhəsi rolunu oynayır.

Qara bir çuxurun həqiqətən bir ulduzu istehlak etməsi üçün birbaşa bir zərbə vurması lazımdır. Günəşdən yalnız 17 dəfə böyük olan hadisə üfüqünə daxil olmaq. Bir ulduz yaxınlaşsa, vurmadan, parçalanacaq, amma yenə də çox vaxt olmur.

Problem bu ulduzların öz cazibə qüvvələri sayəsində bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqəsi olduqda və bir-birlərinin orbitləri ilə qarışıq olduqda olur. Milyard illərdir xoşbəxtliklə dövr edən bir ulduz, qara dəliklə toqquşma sahəsinə düşə bilər. Ancaq bu çox nadir hallarda olur.

Qısa müddətdə o supermassive qara dəlik tamamilə zərərsizdir. Xüsusilə buradan qalaktika ətrafında.

Ancaq geniş bir müddət ərzində bəzi problemlərə səbəb ola biləcək bir neçə vəziyyət var.

İlk çaxnaşma Samanyolu Andromeda ilə təxminən 4 milyard ildə toqquşanda meydana gələcək - gəlin bu qarışıqlığa Milkdromeda deyək. Birdən, qeyri-sabit qarışıq bir ailə kimi hər cür münasibətdə olan iki tam ulduz buluduna sahib olacaqsınız. Təhlükəsiz olan ulduzlar digər ulduzların yanından keçəcək və əllərindəki iki supermassive qara dəlikdən hər hansı birinin çənəsinə doğru əyiləcəklər. Andromedanın qara dəliyi Günəşin kütləsindən 100 milyon dəfə çox ola bilər, buna görə ölüm arzusu olan ulduzlar üçün daha böyük bir hədəfdir.

Kvazar SDSS J1106 + 1939, indiyə qədər görülənlərdən ən azı beş qat daha güclü, indiyədək görülən ən enerjili axınlara sahibdir. Kredit: ESO / L. Calçada

Önümüzdəki milyardlarla, trilyon və kvadrilyon illər ərzində Milkdromeda ilə daha çox qalaktikalar toqquşacaq və xaosa yeni supermassive qara dəliklər və daha çox ulduz gətirəcəkdir.

Mayhem üçün bir çox fürsət.

Əlbətdə ki, Günəş təxminən 5 milyard ildə öləcək, bu səbəbdən bu gələcək bizim problemimiz olmayacaq. Yaxşı, yaxşı, əbədi robot bədənimlə, bu hələ mənim problemim ola bilər.

Qonşuluğumuz istehlak etmək üçün qalaktikalardan tamamilə kənar olduqdan sonra, orbitdən sonra orbit üçün ulduzların qarşılıqlı əlaqəsi üçün saysız-hesabsız eon olacaqdır. Bəziləri Milkdromeda'dan atılacaq, bəziləri qara dəliyə atılacaq.

Və başqaları, Googol illərində bu aqibətdən qaça biləcəyini düşünsək, böyük nəhayət buxarlanmaq üçün lazım olacaq. Bu, 1-i, 100 sıfır ili izləyir. Bu həqiqətən çox uzun bir müddətdir, buna görə indi bu ehtimalı sevmirəm.

Bizim məqsədimiz üçün Samanyolu'nun mərkəzindəki qara dəlik tamamilə və tamamilə təhlükəsizdir. Günəşin ömrü boyu bizimlə heç bir şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olmayacaq və ya bir ovucdan çox ulduz tükənməyəcəkdir.

Ancaq geniş eons üzərində fərqli bir hekayə ola bilər. Ümid edirəm cavabını tapmaq üçün ətrafımızda ola bilərik.


Beləliklə, ilk dəfə qara dəlik şəklini gördük. İndi nə olur?

İlk dəfə bir hadisə olan Horizon Teleskopu tərəfindən bir qara dəlik şəkli ortaya qoyuldu, ancaq düşündüyünüz kimi deyil. Budur niyə. ABŞ BU GÜN

Hekayə məqamları

  • Qarşıdakı aylarda və illərdə daha çox qara dəlik fotoşəkilləri gələcəkdir.
  • Öz qalaktikamızın mərkəzində yerləşən supermassive qara dəliyin fotolarını da görürük.
  • Daha çox qara dəlik gördüyümüz üçün Einşteyn nəzəriyyələri incələnməyə və sınaqdan keçirilməyə davam edəcəkdir.

Qara dəlik şəklində bəşəriyyətin ilk fotosunu gördük. Macəra bitdi?

Xeyr. Ondan çox uzaqdır: "Qara dəliyin ilk görüntülərini çəkən tədqiqatçılar uğurlarında dayanmağı planlaşdırmırlar" dedi Space.com.

Harvard Universitetindən layihə direktoru Sheperd Doeleman çərşənbə günü keçirdiyi mətbuat konfransında dedi: Astronomlar işlərinin bitməsindən çox uzaq olduqlarını qəbul edirlər. Əslində yalnız yeni başlayır.

Alimlər bu həftə "yaxınlıqdakı" Qız qalaktika qrupundakı nəhəng qalaktika Messier 87-nin mərkəzində yerləşən qara dəliyin ilk şəklini açıqladılar. Alovlu narıncı, sarı və qara üzük kimi görünürdü.

Şəkillər, hadisə Horizon Teleskopu layihəsinin bir hissəsi olan qara dəliklərə baxmaq üçün xüsusi olaraq hazırlanmış dünyanın dörd bir tərəfindəki səkkiz teleskop kolleksiyasından gəldi. Teleskoplar Çili, Havay, Arizona, Meksika, İspaniya və Cənubi Qütbdədir.

Görünüş monumental bir nailiyyət olsa da, Doeleman şəkillərin daha kəskin hala gətirilə biləcəyini söylədi. Və bu, daha çox teleskop əlavə etməklə edilə bilər.

İlk dəfə qara dəliyin fotoşəkli ortaya çıxdı (Foto: USAT)

"Dünyaya yeni teleskoplar (ətrafdakı yerlərə) qoymağın gözəl bir yeni seriyasına başlayırıq, buna görə daha çox teleskop əlavə etsəniz, bu virtual güzgünü düzəldirsiniz" dedi. "Düzgün yerlərə iki və ya üç stansiya əlavə etmək belə görüntünün sədaqətini çox artıracaq."

Çərşənbə günü açıqlanan indi məşhur olan görüntü, uzaq bir qalaktikadakı qara dəlikdən idi. Lakin astronomlar, eyni zamanda Süd Yolu qalaktikamızın mərkəzində olan çox böyük qara dəliyin (Oxatan A) fotolarını da çəkiblər. Bu "yaxınlıqdakı" qara dəliyin fotoları hələ tam işlənməyib və beləliklə hələ ictimaiyyətə təqdim edilməyib.

Doeleman, "Oxatan ulduzu üzərində işləməkdən çox həyəcanlıyıq" dedi. "Heç bir şey vəd etmirik", amma fotoşəkilləri çox qısa müddətdə çıxaracaqlarına ümid edirlər.


Qaranlığın kənarı: Samanyolu'nun mərkəzindəki qara dəliyə baxın

2014-cü ildə çəkilən “Interstellar” filmindəki kimi qara dəlik. Rejissor Christopher Nolan ‘realistik’ bir görüntü əldə etmək üçün astrofiziklərə müraciət etdi.

2014-cü ildə çəkilən “Interstellar” filmindəki kimi qara dəlik. Rejissor Christopher Nolan ‘realistik’ bir görüntü əldə etmək üçün astrofiziklərə müraciət etdi.

Son 21 Mart 2018 23.54 GMT Çərşənbə günü dəyişdirildi

Qalaktikamızın ürəyi, geniş bir qara dəlik onu əhatə edən toz buludlarından maddəni yeyir. Ulduzlararası maddənin genişlikləri, bu müddət ərzində günəşimizdən 4 qat daha çox bir kütləyə çatan bu sərt qalaktik ətyeyən tərəfindən yavaş-yavaş udulur.

Samanyolu'nun möhtəşəm qara dəliyi, ulduzlar arası tozla örtülmüş və bütün digər qara dəliklər kimi işıq saçmağa qadir olmayan, sıx ulduz dəstələri ilə əhatə olunmuş 25.000 işıq ilidir.

Yenə də elm adamları tezliklə bu ulduzlararası behemotun fotoşəkilini çəkə biləcəklərinə inanırlar - fövqəladə iddialı bir işdir ki, bütün planetimizin effektiv ölçüsünə sahib olan və fəaliyyətinə dörd qitədən olan alimlərin də qatılacağı bir radio teleskopunun yaradılmasını əhatə edəcəkdir.

"Bu fotoşəkili çəkmək çox çətin olacaq, amma düşünürük ki, indi texnoloji imkanımız var" deyir Mançester Universiteti astronomu Tom Muxlow, Cheshire-dakı Jodrell Bank rəsədxanasında.

“Dəqiq desək, qalaktikamızın ürəyindəki qara dəliyin birbaşa fotosunu çəkməyəcəyik. Əslində kölgəsinin şəklini çəkəcəyik. Bu, Samanyolu'nun ürəyinin şüalanma fonunda parıldayan siluetinin bir görüntüsü olacaqdır. Bu fotoşəkil ilk dəfə qara dəliyin konturlarını ortaya qoyacaq. ”

Gökadamızın böyük qara dəliyi Oxatan A * olaraq da bilinir, çünki Oxatan bürcündədir və onun imicini yaratmaq üçün istifadə ediləcək məlumat toplanması aprel ayında baş verəcəkdir. Bununla birlikdə, cənub qütbündə və And, Havay və Avropadakı alətləri də əhatə edən Event Horizon Teleskop layihəsinin bütün komponent teleskoplarının apardığı müşahidələri bir yerə toplamaq üçün yəqin ki, daha altı aylıq iş tələb olunacaq.

Alınan məlumata görə, ortaya çıxan görüntü rejissor Christopher Nolan-ın film üçün yaratdığı obraza çox oxşayır Ulduzlararası. ABŞ astrofiziki Kip Thorne ilə işləyən Nolan, “realist” qara dəliyə bənzəyən bir şey inkişaf etdirmək üçün xeyli əziyyət çəkdi. Gargantua, filmdə adlandığı kimi, içərisinə tökülən fırlanan, işıq saçan maddə telləri ilə qorxunc bir şəkildə asılan yuvarlaq bir qara yamaq kimi təsvir olunur.

Bu maddə telləri bir yığma diski olaraq bilinir. “Əslində qalaktikamızın nüvəsindəki qara dəlik ətrafındakı toplanma diski, həndəsi olaraq, içindəki ilə müqayisədə daha qalın olacaq Ulduzlararasıvə buna görə bir qədər fərqli görün ”dedi Thorne. Buna baxmayaraq, əksər astronomlar filmin qara dəliyinin Event Horizon Teleskopu işini gördüyü zaman görünə biləcəkləri yaxşı bir şəkildə təmsil etdiyinə inanırlar.

Qara dəlik, maddənin öz-özünə çökdüyü və inanılmaz dərəcədə kiçik bir bölgəyə sıxıldığı bir kosmos bölgəsidir. Onun cazibə qüvvəsi o qədər böyükdür ki, ondan heç bir şey qaça bilməz - hətta yüngül. Qara bir çuxurun cazibə qüvvəsinin heç bir şey ortaya çıxara bilməyəcəyi sərhəd, geri dönmə nöqtəsi bir hadisə üfüqi olaraq bilinir.

Layihənin tərəfdaşı olan Avropa Cənub Rəsədxanasından Robert Laing deyir ki, "hadisə üfüqü məkan zamanında bir səthdir və bundan kənara çıxsanız yenidən çıxa bilməzsiniz". "İşıq belə çıxa bilmir."

İşığın qara dəliklərdən qaça bilməməsi onları ən azı müşahidə etmək üçün çətinləşdirir. Bununla birlikdə, yaxınlıqdakı toz buludlarını, ulduzları və qalaktikaları təsir etdikləri üçün mövcud olduqlarını bilirik. Maddi disklər qara dəliklərin ətrafında fırlandıqca olduqca isti olur və teleskoplarda aşkar edilə bilən elektromaqnit radiiton verirlər. Muxlow əlavə edir: "Bu radiasiya qalaktikamızın ürəyindəki qara dəliyin kölgəsini görməyə ümid etdiyimiz arxa planı təmin edəcək".

ABŞ astrofiziki Kip Thorne, Interstellar filmi üçün qara dəliyin dizaynına kömək etdi. Fotoşəkil: Getardo Images vasitəsilə Ricardo DeAratanha / LA Times

Astronomlar qara dəlikləri bir neçə səbəbdən araşdırırlar. Məsələn, qalaktikaların meydana gəlməsini anlamaq cəhdlərimiz üçün çox vacibdir və EHT bu iş üçün həyati müşahidələr aparmalıdır. Bununla birlikdə, əsas məqsədi sadəcə ümumi nisbilik test etməkdir. Einşteynin möhtəşəm nəzəriyyəsi son bir əsrdə elmi araşdırmalara yaxşı dayandı - ümumi nisbi nisbətin proqnozlaşdırdığı cazibə dalğalarının son kəşfi yaxşı bir nümunədir. Qara dəliklər Einşteynin işləri ilə də proqnozlaşdırılır və astronomlar mövcud olduqlarına əmin olmaq üçün kifayət qədər məlumat toplasalar da, dəqiq quruluşları və şəkilləri aydın deyil. Tədbir Üfüq Teleskopu bunu düzəltməlidir.

Laing, "Bir hadisə üfüqünə sahib bir qara dəlik fikri həqiqətən doğru olub olmadığını və kölgəsinin necə görünməsi lazım olduğunu kəmiyyət proqnozlarının doğru olub olmadığını görmək istəyirik" deyir. "Əgər ümumi nisbilik bir şəkildə səhvdirsə, nəticədə qalaktikamızın böyük qara dəliyinin kölgəsi və davranışı şəklində proqnozlarından kənarlaşmaları görə bilməlisiniz."

Başqa sözlə, Einşteyn tənlikləri hər hansı bir yerdə pozulursa, bunu böyük ehtimalla kosmik zamanın toxumasının kosmosdakı digər yerlərdən daha sərt şəkildə uzandığı bir qara dəliyin kənarında edirlər. Laing'in dediyi kimi: "Bu son sınaqdır."

Məsələn, kölgə tam dairəvi olarsa, bu qalaktikamızın qara dəliyinin dönmədiyini göstərir. Bununla birlikdə, əksər proqnozlar bunun əyilməli olmasını təklif edir - bu da bir oyuğu olan bir disk meydana gətirəcəkdir.

Bu dəlillərin istehsalı astronomların ixtiraçılıqlarını və texnoloji təcrübələrini sərhədlərinə qədər gərginləşdirəcəkdir. Planetdəki rəsədxanalardan toplanan çox sayda məlumat, Harvard Smithsonian Astrofizika Mərkəzində Shep Doeleman tərəfindən idarə olunan beynəlxalq bir iş birliyi yaratmaq üçün birləşdirilməlidir.

Doeleman, "Qara dəliyə dəlicəsinə düşməyə çalışan bütün qaz və tozun milyardlarla dərəcəyə qədər istiləşməsindən və qara dəliyin o güclü işığa qarşı kölgə salmasından istifadə edəcəyik" dedi. müsahibə. “Event Horizon Teleskopu ilə Yer səthinin müxtəlif nöqtələrində işıq tuturuq, çünki teleskoplarımız eyni anda eyni qara dəliyi seyr edəcəklər. O işığı dondururuq. Bunu sabit disk sürücülərinə yazdırırıq və sonra yenidən mərkəzi kompüter klasterinə göndəririk. ” Bundan sonra kompüter qara dəliyin görüntüsünü yaradacaq.

İngiltərədə, astronomlarımızın layihədəki əsas iştirakı Andlardakı Alma (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) adlı 66 radio teleskopdan ibarət bir sıra Avropa Cənubi Rəsədxanasına üzv olmağımızdan qaynaqlanır. Bu, hadisə Horizon Teleskopunda iştirak edən əsas alətlərdən biridir.

Jodrell Bankının başqa bir astronomu professor Tim O'Brien, "Aramızda və qalaktikamızın mərkəzi arasında olan tozdan və digər materiallardan keçmək üçün dalğa uzunluğundakı radiasiyadan istifadə etməliyik" deyir. "Bu, gözlərimizdə aşkarladığımız işığın dalğa uzunluğu ilə müqayisədə, dalğa uzunluğundan yüz dəfə qısadır."

Süd Yolu, mərkəzində Yay A * fövqəladə qara dəlik yerləşir. Fotoşəkil: Chad Powell-in mülkiyyəti / Getty Images / Flickr RF

Bu fərqin həlledici nəticəsi var. Daha uzun dalğa uzunluğunda radiasiyanın öyrənilməsi, Süd Yolumuz da daxil olmaqla, qalaktikaların tozlu ürəklərinə nəzər salmağı asanlaşdırır. Bununla birlikdə, bu cür radiasiyanın aşkarlanması və öyrənilməsi üçün astronomların optik teleskopların tələb etdiyindən daha böyük toplama qablarına sahib alətlərə ehtiyacı var. Milimetr uzunluğundakı radiasiyanı öyrənmək üçün hazırlanmış bir cihaz üçün normal bir optik teleskopdan yüz qat daha böyük bir dalğa uzunluğunun radiasiyasını toplayan bir teleskopa ehtiyacınız olacaq. "Əslində, qalaktikanın mərkəzindəki qara dəlik qədər tozdan örtülü bir obyekti təfərrüatlı şəkildə müşahidə etmək istəyirsinizsə, bütün bir planet qədər böyük bir şey dizayn etməlisiniz" deyir. O'Brien.

Planet böyüklüyündə bir teleskop qurmaq hər cür praktik çətinliklərdən xəbər verir. Xoşbəxtlikdən problemi həll etməyin yolları var. Dünyanın müxtəlif yerlərindən bir sıra teleskopların müşahidələrini birləşdirərək, Yer ölçüsündə bir cihaza bərabər toplama gücünə sahib bir maşın yaratmaq mümkündür. Texnika çox uzun bir başlanğıc interferometri və ya VLBI olaraq bilinir və bu vəziyyətdə misilsiz bir müşahidə gücünün aləti yaradacaqdır. Muxlow deyir: "Hadisə Horizon Teleskopu, Ayda bir qəzet başlığı oxumağınıza imkan verəcək bir teleskopa bərabərdir".

Event Horizon Teleskopu yalnız Samanyolu'nun qara dəliyini öyrənmək üçün dizayn edilməyib. Astronomların müşahidə etmələri üçün başqa hədəfləri var. Xüsusilə M87 qalaktikası olaraq bilinən Qız bürcündəki super nəhəng, eliptik qalaktikanın görüntülərini çəkməyə çalışmaq üçün istifadə etməyi planlaşdırırlar. Yerdən 53m işıq ili məsafəsindədir və ürəyində də qara dəlik var.

"M87-nin qara dəliyi qalaktikamızdakından xeyli böyükdür, lakin çox uzaqdadır, buna görə də Samanyolu içərisindəki çuxur qədər öyrənmək çətin olacaq" dedi. “Bununla birlikdə, M87 qara dəliyi qara dəliyimizdən daha aktivdir. Ətrafdakı kosmosdan maddəni sorur və yenidən möhtəşəm bir jetlə atır, qara dəliyimiz isə hal-hazırda sakitdir. İki qara dəliyi müqayisə etmək çox faydalı olacaq. qara dəliklər. ”

Çili, Atacama səhrasında Atacama Böyük Millimetr / submillimetr Array (Alma) antenalarının bir hissəsi. Fotoşəkil: Alamy

Qara dəliklərin bu kölgə şəkillərini görmək fürsəti nə vaxt tapacağımız fərqli bir məsələdir. Event Horizon Teleskopunu təşkil edən müxtəlif rəsədxanalardan alınan məlumatlar, 10.000 noutbuk dəyərinə bərabər olan onlarla sabit diski dolduracaqdır. Bunların layihənin ən ucqar aləti olan Cənubi Qütb Teleskopundan göndərilməsi, aylar olmasa da həftələr çəkəcəkdir. Sonra məlumatlar kompüterlərdə birləşdirilməlidir. "Düşünürəm ki, ilk şəkillərimizi tərtib etmədən əvvəl müşahidələrimizi apardıqdan sonra ən azı doqquz ay çəkəcək" deyir Muxlow.

Aprel ayında teleskopun qalaktik fotoqrafik təklifini təsir edə biləcək digər problemlər arasında hava, daha dəqiq desək atmosferdəki su buxarının səviyyəsi var. Su buxarı millimetr dalğa boylarında aparılan müşahidələrlə fəsad törədir. Buna görə Alma rəsədxanasının And dağlarında yüksək səviyyədə yerləşməsi - Atakama dünyanın ən quraq yerlərindən biridir. Eynilə, cənub qütbündə səhra iqlimi var, demək olar ki, heç vaxt yağıntı yağmır. Bunlar EHT-nin müşahidə qabiliyyətinə kömək edir, lakin gözlənilmədən su buxarı buludları gətirən hava şəraiti pozula bilər. "Buna baxmayaraq, gələn il imicimizi alacağımıza ümid edirik" deyir Laing.


Qalaktikamızın Mərkəzindəki Qara dəliyin Maqnetik xüsusiyyətlərinə yeni baxış

Bir çox qalaktikada olduğu kimi Samanyolu da mərkəzində çox böyük bir qara dəliyə sahibdir. Oxatan A * adlandırılan obyekt on illərdir astronomların marağını ələ keçirmişdir. İndi isə onu birbaşa görüntüləmək üçün bir səy var.

Göy canavarının yaxşı bir fotoşəkilini çəkmək, ətrafdakıların daha yaxşı başa düşülməsini tələb edəcəkdir ki, bu da olduqca fərqli tərəzilər səbəbindən çətin olduğunu sübut etdi. UC Santa Barbara’nın Kavli Nəzəri Fizika İnstitutunun (KITP) doktorluq sonrası tədqiqatçısı Sean Ressler, “Bu, öhdəsindən gəlməli olduğumuz ən böyük şeydir” dedi. Astrofizik Jurnal MəktublarıOxatan A * ətrafındakı toplanma diskinin maqnit xüsusiyyətlərinin araşdırılması.

Araşdırmada, Ressler, KITP postdocu Chris White və onların həmkarları, UC Berkeley-dən Eliot Quataert və Advanced Study İnstitutundakı James Stone, düşən maddənin yaratdığı qara dəliyin maqnit sahəsinin olub olmadığını müəyyənləşdirməyə çalışdılar. bu axını qısaca boğduğu nöqtəyə qədər qurmaq, elm adamlarının maqnetik olaraq həbs olunduğu bir vəziyyət. Buna cavab vermək üçün sistemi ən yaxın orbitdəki ulduzlara qədər simulyasiya etmək lazımdır.

Sözügedən sistem yeddi böyüklük sırasını əhatə edir. Qara dəliyin hadisə üfüqü və ya geri dönməyən zərfi mərkəzindən 4 ilə 8 milyon mil məsafəyə çatır. Bu vaxt, ulduzlar 20 trilyon mil uzaqlıqda və ya günəşin ən yaxın qonşu ulduzuna qədər fırlanır.

"Beləliklə, bu çox böyük miqyasdan bu kiçik ölçüyə qədər düşən məsələni izləməlisiniz" dedi Ressler. "Və bunu tək bir simulyasiyada etmək qeyri-mümkün qədər çətin bir işdir." Ən kiçik hadisələr saniyələrin zaman ölçüləri ilə davam edərkən ən böyük hadisələr min illər boyu oynanır.

Bu sənəd, əsasən nəzəriyyəyə əsaslanan kiçik miqyaslı simulyasiyaları həqiqi müşahidələrlə məhdudlaşdırıla bilən böyük miqyaslı simulyasiyalarla əlaqələndirir. Buna nail olmaq üçün Ressler vəzifəni üç üst-üstə düşən tərəzidə modellər arasında bölüşdürdü.

İlk simulyasiya Oxatan A * nın ətrafındakı ulduzların məlumatlarına əsaslanırdı. Xoşbəxtlikdən, qara dəliyin fəaliyyətində yalnız 30-a yaxın Wolf-Rayet ulduzu üstünlük təşkil edir ki, bu da böyük miqdarda materialı uçurur. "Ulduzlardan yalnız birinin kütləvi itkisi, eyni zamanda qara dəliyə düşən əşyaların ümumi miqdarından daha böyükdür" dedi Ressler. Ulduzlar həyatın daha sabit bir mərhələsinə keçmədən əvvəl bu dinamik mərhələdə yalnız 100.000 il sərf edirlər.

Müşahidə məlumatlarından istifadə edərək, Ressler təxminən min il ərzində bu ulduzların orbitlərini simulyasiya etdi. Daha sonra nəticələrdən daha qısa zaman miqyasında inkişaf edən orta məsafəli məsafələrin simulyasiyası üçün başlanğıc nöqtəsi kimi istifadə etdi. Bunu bir simulyasiya üçün hadisələrin üfüqün sonuna qədər təkrarladı, burada saniyələr ərzində aktivlik baş verir. Çətin üst-üstə tikmək əvəzinə, bu yanaşma Ressler-in üç simulyasiyanın nəticələrini bir-birinə salmasına imkan verdi.

"Bunlar, həqiqətən, [Oxatan] A * dakı ən kiçik miqyasda toplanmanın ilk modelləridir ki, orbitdəki ulduzlardan gələn maddə tədarükünün reallığını nəzərə alır" dedi.

Və texnika möhtəşəm bir şəkildə işlədi. "Bu, mənim gözləntilərimdən daha yüksək oldu" dedi Ressler.

Nəticələr Oxatan A * nın maqnetik şəkildə tutula biləcəyini göstərdi. Samanyolu nisbətən sakit qalaktika mərkəzinə sahib olduğu üçün bu, komandaya sürpriz oldu. Ümumiyyətlə, maqnitlə tutulan qara dəliklərdə nisbi sürətlərdə hissəcikləri atan yüksək enerjili reaktivlər vardır. Ancaq indiyə qədər elm adamları Oxatan A * ətrafındakı reaktivlər üçün az dəlil gördülər.

"Təyyarələrin yaradılmasına kömək edən digər tərkib hissəsi sürətlə fırlanan bir qara dəlikdir" dedi White, "buna görə bizə Oxatan A * nın fırlanması haqqında bir şey izah edə bilər."

Təəssüf ki, qara dəlik spinini təyin etmək çətindir. Ressler Oxatan A * nı dayanıqsız bir obyekt kimi modelləşdirdi. "Spin haqqında heç bir şey bilmirik" dedi. "Bunun sadəcə dönməməsi ehtimalı var."

Ressler və White bundan sonra daha çətin bir dönən arxa çuxur modelləşdirməyi planlaşdırırlar. Dərhal yığılma diskinə nisbətən əyilmə dərəcəsi, istiqamət və əyilmə daxil olmaqla bir çox yeni dəyişən təqdim edir. Bu qərarlara rəhbərlik etmək üçün Avropa Cənubi Rəsədxanasının GRAVITY interferometrinin məlumatlarını istifadə edəcəklər.

Komanda simulyasiyalardan istifadə edərək qara dəliyin faktiki müşahidələri ilə müqayisə edilə biləcək şəkillər yaratdı. 2019-cu ilin aprelində qara dəliyin ilk birbaşa görüntüsü ilə manşetlərə imza atan Event Horizon Teleskop işbirliyindəki alimlər, Oxatan A * nı çəkmək üçün səylərini artırmaq üçün simulyasiya məlumatlarını istəməyə başladılar.

Event Horizon Teleskopu, müşahidələrin orta müddətli bir müddətini alır və nəticədə bulanık bir görüntü meydana gəlir. Rəsədxananın Messier 87 * ilə maraqlandığı zaman bu daha az problem idi, çünki Oxatan A * dan 1000 qat daha böyük olduğundan, təxminən 1000 dəfə daha yavaş dəyişir.

Ressler, "Bir tənbəlliklə bir sinek quşunun şəklini çəkməyə qarşı bir şəkil çəkməyə bənzəyirəm" dedi. Onların hazırkı və gələcək nəticələri konsorsiuma məlumatları öz qalaktik mərkəzimizdə şərh etməyə kömək etməlidir.

Ressler'in nəticələri Samanyolu'nun mərkəzindəki fəaliyyət anlayışımızda böyük bir addımdır. "Oxatan A * 3D simulyasiyalarında bu qədər böyük radiusda modelləşdirildi və Kurt-Rayet ulduzlarının birbaşa müşahidələrini həyata keçirən ilk hadisə üfüq miqyaslı simulyasiyalardır" dedi.

İstinad: & # 8220Ab Initio Horizon miqyaslı Oxatan bürcündə Maqnetik Həbs Edilən Akkretasiya Simulyasiyaları A * Ulduz Küləklər tərəfindən Fed & Sean M. Ressler, Christopher J. White, Eliot Quataert və James M. Stone tərəfindən 8 iyun 2020, Astrofizik Jurnal Məktubları.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ab9532

Ressler və Uayt Gordon və Betty Moore Vəqfi və Simons Vəqfi tərəfindən dəstəklənir.


Ulduzlar Orbit The Milky Way & # 8217s Supermassive Black Hole-a baxın

Oxatan A * (və ya Sgr A *) adlanan Samanyolu & # 8217s supermassive qara dəlik, NASA-nın rentgen işığında daxili qalaktika mərkəzinin şəklində ox & # 8217; Chandra Rəsədxanası. Sgr A * nın solunda və ya şərqində Sgr A East, supernovanın qalığı ola biləcək böyük bir buluddur. Sgr A * üzərində mərkəzləşmiş, çuxura düşə bilən spiral şəkilli bir qaz axını qrupudur. Kredit: NASA / CXC / MIT / Frederick K. Baganoff et al.

Adi vətəndaşınız orada öyrəndikdə & # 8217; supermassive qara dəlik 4 milyon günəş kütləsi ilə Samanyolu qalaktikasının mərkəzində dişlərini əmzikli şəkildə, astronomların bunu haradan bildiyini dəqiq şəkildə soruşa bilərlər. Mükəmməl qanuni bir sual. Onlara fizika qanunlarının mövcudluğunu təmin etdiyini və ya insanların 1783-cü ildən bəri qara dəliklər haqqında düşündüklərini söyləyə bilərsiniz. Həmin il, İngilis din xadimi John Michell öz işığını həbs edə biləcək qədər kütləvi və cazibə qüvvəsi ilə & # 8220dark ulduzları & # 8221 fikrini irəli sürdü.

This time-lapse movie in infrared light shows how stars in the central light-year of the Milky Way have moved over a period of 14 years. The yellow mark at the image center represents the location of Sgr A*, site of an unseen supermassive black hole.
Credit: A. Eckart (U. Koeln) & R. Genzel (MPE-Garching), SHARP I, NTT, La Silla Obs., ESO

Michell wasn’t making wild assumptions but taking the idea of gravity to a logical conclusion. Of course, he had no way to prove his assertion. But we do. Astronomers now routinely find bot stellar mass black holes — remnants of the collapse of gas-guzzling supergiant stars — and the supermassive variety in the cores of galaxies that result from multiple black hole mergers over grand intervals of time.

Some of the galactic variety contain hundreds of thousands to billions of solar masses, all of it so to speak “flushed down the toilet” and unavailable to fashion new planets and stars. Famed physicist Stephen Hawking has shown that black holes evaporate over time, returning their energy to the knowable universe from whence they came, though no evidence of the process has yet been found.

So how do we really know a massive, dark object broods at the center of our sparkling Milky Way? Astronomers use radio, X-ray and infrared telescopes to peer into its starry heart and see gas clouds and stars whirling about the center at high rates of speed. Based on those speeds they can calculate the mass of what’s doing the pulling.

The Hubble Space Telescope took this photo of the 5000-light-year-long jet of radiation ejected from the active galaxy M87’s supermassive black hole, which is aboutt 1,000 times more massive than the Milky Way’s black hole. Although black holes are dark, matter whirling into their maws at high speed is heated to high temperature, creating a bright disk of material and jets of radiation. Credit: NASA/The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

In the case of the galaxy M87 located 53.5 million light years away in the Virgo Cluster, those speeds tell us that something with a mass of 3.6 billion suns is concentrated in a space smaller than our Solar System. Oh, and it emits no light! Nothing fits the evidence better than a black hole because nothing that massive can exist in so small a space without collapsing in upon itself to form a black hole. It’s just physics, something that Mr. Scott on Star Trek regularly reminded a panicky Captain Kirk.

So it is with the Milky Way, only our black hole amounts to a piddling 4 million-solar-mass light thief confined within a spherical volume of space some 27 million miles in diameter or just shy of Mercury’s perihelion distance from the Sun. This monster hole resides at the location of Sagittarius A* (pronounced A- star), a bright, compact radio source at galactic center about 26,000 light years away.


Video showing a 14-year-long time lapse of stars orbiting Sgr A*

The time-lapse movie, compiled over 14 years, shows the orbits of several dozen stars within the light year of space centered on Sgr A*. We can clearly see the star moving under the influence of a massive unseen body — the putative supermassive black hole. No observations of Sgr A* in visible light are possible because of multiple veils of interstellar dust that lie across our line of sight. They quench its light to the tune of 25 magnitudes.


Merging black holes (the process look oddly biological!). Credit: SXS

How do these things grow so big in the first place? There are a couple of ideas, but astronomers don’t honestly know for sure. Massive gas clouds around early in the galaxy’s history could have collapsed to form multiple supergiants that evolved into black holes which later then coalesced into one big hole. Or collisions among stars in massive, compact star clusters could have built up stellar giants that evolved into black holes. Later, the clusters sank to the center of the galaxy and merged into a single supermassive black hole.

Whichever you chose, merging of smaller holes may explain its origin.

On a clear spring morning before dawn, you can step out to face the constellation Sagittarius low in the southern sky. When you do, you’re also facing in the direction of our galaxy’s supermassive black hole. Although you cannot see it, does it not still exert a certain tug on your imagination?


A* Model

Like most galaxies, the Milky Way hosts a supermassive black hole at its center. Called Sagittarius A*, the object has captured astronomers’ curiosity for decades. And now there is an effort to image it directly.

Catching a good photo of the celestial beast will require a better understanding of what’s going on around it, which has proved challenging due to the vastly different scales involved. “That’s the biggest thing we had to overcome,” said Sean Ressler, a postdoctoral researcher at UC Santa Barbara’s Kavli Institute for Theoretical Physics (KITP), who just published a paper in the Astrophysical Journal Letters, investigating the magnetic properties of the accretion disk surrounding Sagittarius A*.

In the study, Ressler, fellow KITP postdoc Chris White and their colleagues, Eliot Quataert of UC Berkeley and James Stone at the Institute for Advanced Study, sought to determine whether the black hole’s magnetic field, which is generated by in-falling matter, can build up to the point where it briefly chokes off this flow, a condition scientists call magnetically arrested. Answering this would require simulating the system all the way out to the closest orbiting stars.

The system in question spans seven orders of magnitude. The black hole’s event horizon, or envelope of no return, reaches around 4 to 8 million miles from its center. Meanwhile, the stars orbit around 20 trillion miles away, or about as far as the sun’s nearest neighboring star.

“So you have to track the matter falling in from this very large scale all the way down to this very small scale,” said Ressler. “And doing that in a single simulation is incredibly challenging, to the point that it’s impossible.” The smallest events proceed on timescales of seconds while the largest phenomena play out over thousands of years.

This paper connects small scale simulations, which are mostly theory-based, with large-scale simulations that can be constrained by actual observations. To achieve this, Ressler divided the task between models at three overlapping scales.

The first simulation relied on data from Sagittarius A*’s surrounding stars. Fortunately, the black hole’s activity is dominated by just 30 or so Wolf-Rayet stars, which blow off tremendous amounts of material. “The mass loss from just one of the stars is larger than the total amount of stuff falling into the black hole during the same time,” Ressler said. The stars spend only around 100,000 years in this dynamic phase before transitioning into a more stable stage of life.

The incredibly strong solar winds are visible in Ressler and White’s simulation of the Wolf-Rayet stars orbiting Sagittarius A*.

Credit: SEAN RESSLER AND CHRIS WHITE

Using observational data, Ressler simulated the orbits of these stars over the course of about a thousand years. He then used the results as the starting point for a simulation of medium-range distances, which evolve over shorter time scales. He repeated this for a simulation down to the very edge of the event horizon, where activity takes place in matters of seconds. Rather than stitching together hard overlaps, this approach allowed Ressler to fade the results of the three simulations into one another.

“These are really the first models of the accretion at the smallest scales in [Sagittarius] A* that take into account the reality of the supply of matter coming from orbiting stars,” said coauthor White.

And the technique worked splendidly. “It went beyond my expectations,” Ressler remarked.

The results indicated that Sagittarius A* can become magnetically arrested. This came as a surprise to the team, since the Milky Way has a relatively quiet galactic center. Usually, magnetically arrested black holes have high-energy jets shooting particles away at relativistic speeds. But so far scientists have seen little evidence for jets around Sagittarius A*.

“The other ingredient that helps create jets is a rapidly spinning black hole,” said White, “so this may be telling us something about the spin of Sagittarius A*.”

Unfortunately, black hole spin is difficult to determine. Ressler modeled Sagittarius A* as a stationary object. “We don’t know anything about the spin,” he said. “There’s a possibility that it’s actually just not spinning.”

Ressler and White next plan to model a spinning back hole, which is much more challenging. It immediately introduces a host of new variables, including spin rate, direction and tilt relative to the accretion disc. They will use data from the European Southern Observatory’s GRAVITY interferometer to guide these decisions.

The team used the simulations to create images that can be compared to actual observations of the black hole. Scientists at the Event Horizon Telescope collaboration — which made headlines in April 2019 with the first direct image of a black hole — have already reached out requesting the simulation data in order to supplement their effort to photograph Sagittarius A*.

The Event Horizon Telescope effectively takes a time average of its observations, which results in a blurry image. This was less of an issue when the observatory had their sights on Messier 87*, because it is around 1,000 times larger than Sagittarius A*, so it changes around 1,000 times more slowly.

“It’s like taking a picture of a sloth versus taking a picture of a hummingbird,” Ressler explained. Their current and future results should help the consortium interpret their data on our own galactic center.

Ressler’s results are a big step forward in our understanding of the activity at the center of the Milky Way. “This is the first time that Sagittarius A* has been modeled over such a large range in radii in 3D simulations, and the first event horizon-scale simulations to employ direct observations of the Wolf-Rayet stars,” Ressler said.

Ressler and White are supported by the Gordon and Betty Moore Foundation and the Simons Foundation.


Astronomers Poised to Capture Image of Supermassive Milky Way Black Hole

Scientists have long suspected that supermassive black holes (SMBH) reside at the center of every large galaxy in our universe. These can be billions of times more massive than our sun, and are so powerful that activity at their boundaries can ripple throughout their host galaxies.

In the case of the Milky Way galaxy, this SMBH is believed to correspond with the location of a complex radio source known as Sagittarius A*. Like all black holes, no one has even been able to confirm that they exist, simply because no one has ever been able to observe one.

But thanks to researchers working out of MIT’s Haystack Observatory, that may be about to change. Using a new telescope array known as the “Event Horizon Telescope” (EHT), the MIT team hopes to produce this “image of the century” very soon. Initially predicted by Einstein, scientists have been forced to study black holes by observing their apparent effect on space and matter in their vicinity. These include stellar bodies that have periodically disappeared into dark regions, never to be heard from again.

As Sheperd Doeleman, assistant director of the Haystack Observatory at Massachusetts Institute of Technology (MIT), said of black holes: “It’s an exit door from our universe. You walk through that door, you’re not coming back.”

Image of the M87, a giant elliptical galaxy that is believed to have a SMBH at its center. Credit: NASA/CXC/KIPAC/NSF/NRAO/AUI

As the most extreme object predict by Einstein’s theory of gravity, supermassive black holes are the places in space where, according to Doeleman, “gravity completely goes haywire and crushes an enormous mass into an incredibly close space.”

To create the EHT array, the scientists linked together radio dishes in Hawaii, Arizona, and California. The combined power of the EHT means that it can see details 2,000 times finer than what’s visible to the Hubble Space Telescope.

These radio dishes were then trained on M87, a galaxy some 50 million light years from the Milky Way in the Virgo Cluster, and Sagittarius A* to study the event horizons at their cores.

Other instruments have been able to observe and measure the effects of a black hole on stars, planets, and light. But so far, no one has ever actually seen the Milky Way’s Supermassive black hole.

According to David Rabanus, instruments manager for ALMA: “There is no telescope available which can resolve such a small radius,” he said. “It’s a very high-mass black hole, but that mass is concentrated in a very, very small region.”

Doeleman’s research focuses on studying super massive black holes with sufficient resolution to directly observe the event horizon. To do this his group assembles global networks of telescopes that observe at mm wavelengths to create an Earth-size virtual telescope using the technique of Very Long Baseline Interferometry (VLBI).

Image of Sagittarius A*, the complex radio source at the center of the Milky Way, and believed to be a SMBH. Credit: NASA/Chandra

“We target SgrA*, the 4 million solar mass black hole at the center of the Milky Way, and M87, a giant elliptical galaxy,” says Doeleman. “Both of these objects present to us the largest apparent event horizons in the Universe, and both can be resolved by (sub)mm VLBI arrays.” he added. “We call this project The Event Horizon Telescope (EHT).”

Ultimately, the EHT project is a world-wide collaboration that combines the resolving power of numerous antennas from a global network of radio telescopes to capture the first image ever of the most exotic object in our Universe – the event horizon of a black hole.

“In essence, we are making a virtual telescope with a mirror that is as big as the Earth,” said Doeleman who is the principal investigator of the Event Horizon Telescope. “Each radio telescope we use can be thought of as a small silvered portion of a large mirror. With enough such silvered spots, one can start to make an image.”

“The Event Horizon Telescope is the first to resolve spatial scales comparable to the size of the event horizon of a black hole,” said University of California, Berkeley astronomer Jason Dexter. “I don’t think it’s crazy to think we might get an image in the next five years.”

First postulated by Albert Einstein’s Theory of General Relativity, the existence of black holes has since been supported by decades’ worth of observations, measurements, and experiments. But never has it been possible to directly observe and image one of these maelstroms, whose sheer gravitational power twists and mangle the very fabric of space and time.

Finally being able to observe one will not only be a major scientific breakthrough, but could very well provide the most impressive imagery ever captured.


New insight into the bar in the center of the Milky Way

The BRAVA fields are shown in this image montage. For reference, the center of the Milky Way is at coordinates L= 0, B=0. The regions observed are marked with colored circles. This montage includes the southern Milky Way all the way to the horizon, as seen from CTIO. The telescope in silhouette is the CTIO Blanco 4-m. (Just peaking over the horizon on the left is the Large Magellanic Cloud, the nearest external galaxy to our own.) Image Credit: D. Talent, K. Don, P. Marenfeld & NOAO/AURA/NSF and the BRAVA Project

(PhysOrg.com) -- It sounds like the start of a bad joke: do you know about the bar in the center of the Milky Way Galaxy? Astronomers first recognized almost 80 years ago that the Milky Way Galaxy, around which the sun and its planets orbit, is a huge spiral galaxy. This isn’t obvious when you look at the band of starlight across the sky, because we are inside the galaxy: it’s as if the sun and solar system is a bug on the spoke of a bicycle wheel. But in recent decades astronomers have suspected that the center of our galaxy has an elongated stellar structure, or bar, that is hidden by dust and gas from easy view. Many spiral galaxies in the universe are known to exhibit such a bar through the center bulge, while other spiral galaxies are simple spirals. And astronomers ask, why? In a recent paper Dr. Andrea Kunder, of Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) in northern Chile, and a team of colleagues have presented data that demonstrates how this bar is rotating.

As part of a larger study dubbed BRAVA, for Bulge Radial Velocity Assay, a team assembled by Dr. R. Michael Rich at UCLA, measured the velocity of a large sample of old, red stars towards the galactic center. (See image) They did this by observing the spectra of these stars, called M giants, which allows the velocity of the star along our line of sight to be determined. Over a period of 4 years almost 10,000 spectra were acquired with the CTIO Blanco 4-meter telescope, located in the Chilean Atacama desert, resulting in the largest homogeneous sample of radial velocities with which to study the core of the Milky Way. Analyzing the stellar motions confirms that the bulge in the center of our galaxy appears to consist of a massive bar, with one end pointed almost in the direction of the sun, which is rotating like a solid object. Although our galaxy rotates much like a pinwheel, with the stars in the arms of the galaxy orbiting the center, the BRAVA study found that the rotation of the inner bar is cylindrical, like a toilet roll holder. This result is a large step forward in explaining the formation of the complicated central region of the Milky Way.

BRAVA Data.

The full set of 10,000 spectra were compared with a computer simulation of how the bar formed from a pre-existing disk of stars. Dr. Juntai Shen of the Shanghai Observatory developed the model. The data fits the model extremely well, and suggests that before our bar existed, there was a massive disk of stars. This is in contrast to the standard picture in which our galaxy’s central region formed from the chaotic merger of gas clouds, very early in the history of the Universe. The implication is that gas played a role, but appears to have largely organized into a massive rotating disk, that then turned into a bar due to the gravitational interactions of the stars.

The stellar spectra also allow the team to analyze the chemical composition of the stars. While all stars are composed primarily of hydrogen, with some helium, it is the trace of all the other elements in the periodic table, called “metals” by astronomers, that allow us to say something about the conditions under which the star formed. The BRAVA team found that stars closest to the plane of the Galaxy have a lower ratio of metals than stars further from the plane. While this trend confirms standard views, the BRAVA data cover a significant area of the bulge that can be chemically fingerprinted. By mapping how the metal content of stars varies throughout the Milky Way, star formation and evolution is deciphered, just as mapping carbon dioxide concentrations in different layers of Antarctic ice reveal ancient weather patterns.

The international team of astronomy on this project has made all of their data available to other astronomers so that additional analysis will be possible. They note that in the future it will be possible to measure more precise motions of these stars so that they can determine the true motion in space, not just the motion along our line of sight.


Videoya baxın: Qalaktikamızın mərkəzindəki nəhəng Qara dəlik (Sentyabr 2021).