Astronomiya

Qara dəlik işıq saçmırsa, qara dəliyin özünün şəklini necə çəkmək olar?

Qara dəlik işıq saçmırsa, qara dəliyin özünün şəklini necə çəkmək olar?

Event Horizons Teleskopunun bəstələdiyi görüntünün bəzi mübahisələri var həqiqətən yalnız bir yığma diski. Bir şeyin "şəklini çəkmək" üçün, cismin səthinin çərçivədəki əks işığına ehtiyacınız var. Görüntüdəki "işıq", həqiqətən, uyğunlaşma diskinin içərisində rənglənmiş qazlardır. Qara dəliklər işığın qaçmasına imkan vermədiyi üçün bu, həqiqətən də qara dəliyin görüntüsüdür?

Eşitdiyim bənzətmə tamamilə qaranlıq bir otaqda bir cisim şəkli çəkdirmək, çəkilmiş fotoşəkilini kiməsə göstərmək və "Hey bu cismi çəkdiyim şəkilə bax" demək kimi bir şey olmasıdır. Digər şəxs "Bu tamamilə qara fotoşəkildə obyekt haradadır?" Deyə bilər. qarşı tərəfin "Şəkildəki bir yerdir" cavabını verə biləcəyi.

Həqiqətən cismin şəkli, hətta onu görə bilmirsinizsə çəkilibmi? Göyü çəkirsinizsə, "hava molekullarının bir görüntüsünü çəkmisiniz?"


Şəkil qazın "optik olaraq incə" olduğu bir dalğa uzunluğunda çəkilmiş M87 mərkəzi bölgəsidir.

Parlaq işığın üzüyü, isti qazın buraxdığı sinxrotron şüalanmasının mərkəzə yaxın ulduzların hərəkətindən əvvəl çəkilən kütlə ilə eyni qara dəlik tərəfindən cazibə qüvvəsi ilə gözləməsi gözlənilən yerdədir. M87.

O edir "qara dəliyin şəkli", ancaq gördüyünüz şey ətrafdakı işığı necə pozduğunu görməkdir.

Analoqlarınız zəifdir. Qaranlıq bir otaqda kiminsə şəklini çəkmək kimi deyil. Buradakı otaq işıqlandırılmışdır və qara dəliyin bu işığa təsirləri, açıq-aydın görünmüşdür. Yeri gəlmişkən, işıq saçan bir otaqda birisini görə biləcəyiniz yeganə metoddur, əgər onların yaydıqları orta infraqırmızı işığı aşkarlayan gözləriniz yoxdursa. Əlbəttə ki, bu seçim bir qara dəlik üçün mövcud deyil, çünki heç bir işıq yaymırlar.

Digər bənzətməyiniz də maraqlıdır. Səmaya cəlbedici bir baxış hava molekulları ilə dolu olduğunu göstərir. Buna görə mavi rəngdədir. Baxışınıza baxmayaraq, ayrı-ayrı hava molekullarını görmək üçün açısal qətnamə yoxdur, buna görə onları görə bilməyəcəksiniz.

Burada "teleskop" un qətnaməsi foton üzüyünün əsas quruluşunu və ölçüsünü ortaya qoyacaq qədər yaxşıdır.

Nəhayət, nə üçün bir yığma diskinin şəkli deyil? Dediyim kimi, diskin optik olaraq incə olması və əslində görüntülənən ərazidən daha böyük olması gözlənilir. Diskdən çıxan tullantıların qeyri-müəyyən bir mərkəzi konsentrasiyaya sahib bir dumandan başqa bir şey göstərməsi gözlənilmir. Görüntünün məkan həllini nəzərə alaraq, əslində görünən şey kəskin, parlaq bir üzükdür.

Qara dəlik ətrafındakı toplanma diski, ən sabit sabit dairəvi orbitdə və ya ondan bir qədər kənarda dayandırılmalıdır. Bu, Schwarzschild radiusundan 3 dəfə çoxdur, ancaq cazibə obyektivi bunu edəcəkdir görünür daxili radiusun Schwarzschild radiusundan 3.7 dəfə çox olması. Parlaq halqanın radiusu 2,6 Schwarzschild radiusuna malikdir; lensli foton kürə izahı üçün düzgün, yığılma diskinin daxili divarı üçün səhvdir (qara dəlik əvvəllər ulduz hərəkətləri ilə təyin olunmuş kütlənin 70% -i olmadıqda).

Bir toplama diskinin izahı üçün istiqamət yalnız tamam ola bilər. Dönmə oxu M87 jeti ilə hizalanırsa, disk üzdən təxminən 17 dərəcə olmalıdır. Bununla birlikdə daxili hissələrin belə dairəvi bir forma və yaxşı qurulmuş bir quruluşa sahib olduğunu görmək üçün plazmadakı fiziki şərtlərdən çıxarılanın əksinə həndəsi olaraq incə və optik olaraq qalın bir disk tələb olunur.

Daha çox kontekstə baxmaq üçün Chandra tərəfindən çəkilmiş və Chandra komandasının blog yazısından götürülmüş M87-nin daha geniş görünüşü:

Chandra, EHT kampaniyası zamanı M87 və digər hədəfləri müşahidə etmək üçün istifadə edildi. Chandra kölgəni özü görə bilməsə də, onun görüş sahəsi EHT-dən daha böyükdür, buna görə də Chandra qara dəliyin ətrafındakı sıx cazibə və maqnit sahələri tərəfindən atılan yüksək enerjili hissəciklər jetinin bütün uzunluğuna baxa bilər. Bu jet qalaktikanın mərkəzindən 1000 işıq ilindən çox uzanır.


Son dərəcə şəffaf bir obyektiv düşünün. Əgər obyektivi çəkirsinizsə, kameranın obyektivin örtüyü yerdən götürdüyü şey obyektivin arxasındakı şeyin təhrif olunmuş görüntüsüdür. Yenə də obyektivin bir fotoşəkili olduğunu söyləyə bilərsinizmi? Bəli deyərdim.

Vantablack ilə örtülmüş bir obyektin şəklini çəkirsinizsə, kameraya həmin obyektdən daxil olan işıq miqdarı əhəmiyyətsizdir. Yuvarlaqlaşdırma ilə, obyekti əhatə edən bütün piksellər həqiqətən sıfır ola bilər. Hələ o obyektin şəklidir? Bəli deyərdim.

Anladığım kimi, ortadakı qara ləkə hadisə üfüqündən daha böyükdür, amma bu, qara dəliyin göründüyü kimi deyil demək deyil. Bir şey görmək həqiqətən bu şeyin sizə istiqamətindən gələn işığı necə təsir etdiyini görməkdir. Əksər şeylər işığı əks etdirir, lakin dağınıq əks olunma güzgü əks olunmasından çox fərqli bir şeydir. Bəzi şeylər işığın keçməsinə imkan verir, ancaq onu deyə biləcəyiniz şəkildə qırır. Bəzi şeylər onu isladır, belə ki, o tərəfdən bir işıq görmürsən. Ətrafdakı işığdan bir ziddiyyət yarada biləcəyi müddətdə, o şeyi gördüyümüzü söyləyirik.


İşığın kütləsi yoxdursa, niyə qara dəliklərdən təsirlənir?

Kosmosda biraz ev tapşırığı yerinə yetirən və işığın və cazibə xüsusiyyətlərini əsas şəkildə başa düşənlərimiz üçün bir çox suala sahib ola bilərik. Bu iki şey, bilinən kainata və onun haqqında təsəvvürümüzə böyük təsir göstərir.

Bununla birlikdə, kosmosun bu iki əsas aspektinin qarşılıqlı təsiri bir az qarışıq olur.

Heç bir şey qara dəliyin cazibə qüvvəsindən xilas ola bilməz kimi misallar eşitmişik və tez-tez qara delikləri bütün qalaktikaları və kütləsi olan hər şeyi sora bilən kosmik tozsoranlar kimi düşünürük. İşığı kütləsiz fotonlardan ibarət olduğunu və kainatdakı ən sürətli hərəkət edən və saniyədə 300.000 km / saniyədə hərəkət edən bir şey olduğunu düşünürük.

Yəni, işığın kütləsi yoxdursa, qara dəliklər bunun üzərində hansı təsiri göstərir?


Tədqiqatçılar stasionar Hawking radiasiyasını analoq qara dəlikdə müşahidə edirlər

Kredit: CC0 Public Domain

Qara dəliklər kosmosda cazibə qüvvəsinin çox güclü olduğu bölgələrdir; o qədər güclüdür ki, içəri girən heç bir şey işıq da daxil olmaqla qaça bilməz. Nəzəri proqnozlar hadisə üfüqü olaraq bilinən qara dəliklərin ətrafında bir radius olduğunu göstərir. Bir şey hadisə üfüqündən keçdikdən sonra cazibə mərkəzinə yaxınlaşdıqca gücləndiyindən, artıq qara dəlikdən qaça bilməz.

Nəzəri fizik Stephen Hawking, içərisindən heç bir şey çıxmasa da, qara dəliklərin kortəbii olaraq, Hawking şüalanması olaraq bilinən məhdud bir miqdarda işıq yayacağını təxmin etdi. Onun proqnozlarına görə, bu radiasiya spontan (yəni heçdən yaranır) və hərəkətsizdir (yəni zamanla intensivliyi çox dəyişmir).

Technion-İsrail Texnologiya İnstitutunun tədqiqatçıları bu yaxınlarda Hawking'in nəzəri proqnozlarını sınamağa yönəlmiş bir iş apardılar. Daha spesifik olaraq, laboratoriya şəraitində yaradılan "süni qara dəlik" içindəki Hawking radiasiyasının ekvivalentinin hərəkətsiz olub olmadığını araşdırdılar.

"Tədbir üfüqünə girsəniz, işıq üçün də çıxmağın bir yolu yoxdur" dedi. Araşdırmanı aparan tədqiqatçılardan Jeff Steinhauer Phys.org-a bildirib. "Hokinq şüalanması hadisənin üfüqdən kənarında başlayır, burada işığın çətinliklə qaça biləcəyi. Bu həqiqətən qəribədir, çünki orada heç bir şey yoxdur, boş yer var. Ancaq bu radiasiya yoxdan başlayır, çıxır və dünyaya doğru gedir."

Steinhauer və həmkarları tərəfindən yaradılan süni qara dəlik təxminən 0,1 millimetr uzunluğundadır və nisbətən az sayda atom olan 8000 rubidiya atomundan ibarət bir qazdan hazırlanmışdır. Tədqiqatçılar hər dəfə onun şəklini çəkəndə qara dəlik məhv edildi. Zamanla təkamülünü müşahidə etmək üçün qara dəliyi istehsal etməli, şəklini çəkməli və daha sonra başqa bir dəlik yaratmalı idilər. Bu proses dəfələrlə, aylarla təkrarlandı.

Tədqiqatçılar tərəfindən yaradılan analoji qara dəlik. Kredit: Kolobov et al.

Bu analoji qara dəlik tərəfindən yayılan Hawking radiasiyası işıq dalğalarından çox səs dalğalarından meydana gəlir. Rubidiya atomları səs sürətindən daha sürətli axır, buna görə səs dalğaları hadisə üfüqünə çata bilmir və qara dəlikdən qaça bilmir. Lakin hadisə üfüqü xaricində qaz yavaş-yavaş axır, buna görə səs dalğaları sərbəst hərəkət edə bilər.

Steinhauer, "Rubidium, səs sürətindən daha sürətli, daha sürətli axır və bu səsin axına zidd ola bilməyəcəyi mənasını verir" dedi. "Deyək ki, axına qarşı üzməyə çalışırdınız. Əgər bu cərəyan üzə biləcəyinizdən daha sürətlə gedirsə, o zaman irəliləyə bilməzsiniz, axın çox sürətli və əks istiqamətdə getdiyindən geri çəkilirsiniz, ona görə də Qara bir çuxura ilişib qalmaq və hadisələrin üfüqünə içəridən çatmağa çalışmaq belə olar. "

Hawkingin proqnozlarına görə, qara dəliklərdən çıxan şüalanma spontandır. Steinhauer və həmkarları əvvəlki araşdırmalarından birində süni qara dəliklərində bu proqnozu təsdiqləməyi bacardılar. Yeni araşdırmalarında, qara dəliklərindən çıxan radiasiyanın da sabit olub olmadığını araşdırmağa başladılar (yəni zamanla sabit qalsa).

Steinhauer, "Qara bir dəliyin qara bir cisim kimi yayılması lazım olduğunu söylədi, bu da daimi bir infraqırmızı radiasiya (yəni qara cisim şüası) yayan isti bir cisimdir" dedi. "Hawking, qara dəliklərin daim müəyyən bir radiasiya yayan müntəzəm ulduzlara bənzədiyini irəli sürdü. Araşdırmamızda bunu təsdiqləmək istədik və etdik."

Hokinq şüalanması cüt fotondan (yəni işıq hissəciklərindən) ibarətdir: biri qara dəlikdən çıxır, digəri yenidən içəri düşür. Steinhauer və həmkarları, yaratdıqları analoq qara dəlik tərəfindən yayılan Hawking radiasiyasını təyin etməyə çalışarkən, biri qara dəlikdən çıxan, digəri içəri girən oxşar səs dalğaları cütlərini axtardılar. Bu səs dalğaları cütlərini müəyyən etdikdən sonra tədqiqatçılar aralarında sözdə korrelyasiya olub olmadığını müəyyən etməyə çalışdılar.

Steinhauer, "Bu əlaqələri görmək üçün çox məlumat toplamalı idik" dedi. "Beləliklə, təcrübənin ümumilikdə 124 gün davamlı ölçməsinin 97.000 təkrarını apardıq."

Ümumilikdə, tapıntılar Hawking-in proqnozlaşdırdığı kimi qara dəliklərdən çıxan radiasiyanın sabit olduğunu təsdiqləyir. Bu tapıntılar ilk növbədə yaratdıqları analoq qara dəliyə aid olsa da, nəzəri tədqiqatlar həqiqi qara dəliklərə də tətbiq oluna biləcəyini təsdiqləməyə kömək edə bilər.

Steinhauer, "Analog qara dəliyin bütün ömrünü müşahidə etdiyimiz üçün işimiz də vacib suallar doğurur" dedi. "Gələcək tədqiqatlarda, nəticələrimizi həqiqi bir qara dəlikdə baş verəcək proqnozlarla müqayisə etməyə," həqiqi "Hawking şüalanmasının yoxdan başlayıb, sonra da müşahidə etdiyimiz kimi yığılacağını görməyə çalışmaq olar."

Tədqiqatçıların təcrübələri əsnasında bir analoq qara dəliyi əhatə edən radiasiya çox güclü oldu, çünki qara dəlik 'daxili üfüq' olaraq bilinən şey meydana gətirdi. Hadisələr üfüqünə əlavə olaraq, Einşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsi mövcudluğu proqnozlaşdırır daxili üfüqdə, mərkəzinə daha yaxın bir bölgəni təyin edən qara dəliklərin içindəki radius.

Daxili üfüqdəki bölgədə cazibə qüvvəsi daha azdır, beləliklə cisimlər sərbəst hərəkət edə bilirlər və artıq qara dəliyin mərkəzinə doğru çəkilmirlər. Yenə də daxili üfüqdən əks istiqamətə keçə bilmədikləri üçün (yəni hadisə üfüqünə doğru irəlilədikləri üçün) hələ də qara dəliyi tərk edə bilmirlər.

Steinhauer, "Əslində, hadisə üfüqü bir qara dəliyin xarici kürəsidir və içərisində daxili üfüq adlanan kiçik bir kürə var" dedi. "Daxili üfüqdən düşərsənsə, hələ də qara dəliyə ilişmiş olursan, amma heç olmasa qara dəlikdə olmağın qəribə fizikasını hiss etmirsən. Daha" normal "bir mühitdə olardın, cazibə qüvvəsi daha aşağı olacağından, bunu artıq hiss etməzdin. "

Bəzi fiziklər analoq bir qara dəlik daxili üfüq meydana gətirdikdə, yaydığı radiasiyanın güclənəcəyini təxmin etmişlər. Maraqlıdır ki, bu, Technion-da tədqiqatçılar tərəfindən yaradılan analoq qara dəlikdə baş verənlərdir. Bu iş digər fizikləri daxili bir üfüqün meydana gəlməsinin qara dəliyin Hawking radiasiyasının intensivliyinə təsirini araşdırmaq üçün ilham verə bilər.


İzləyin: Dünya ilk baxışını qara dəliyə baxır

Olduqca qəribə bir müvəffəqiyyət, eyni zamanda Stephen Hawking-in ilk hadisə üfüq şəklini görmək üçün kifayət qədər uzun yaşadığı acı bir şirin.

Həqiqi bir qara dəlik şəklinin gələcəyi ilə bağlı elanlar verildikdə nə gözləyəcəyimi bilmirdim. məyus deyil.

Jim7728, 10 Aprel 2019 - 09:55 AM tərəfindən redaktə edilmişdir.

# 2 Astroman007

Həqiqi mənzərə kimi görünür.

Şübhəsiz ki, böyük bir uğurdur!

# 3 OldManSky

Görünüşü istehsal etmək üçün 5 Petabayt məlumat.

Bir DSO üçün 20 GB məlumatlarımı çox kiçik göstərir!

# 4 DavidWasch

Qara dəlik görən ilk insanlar arasında olmaq maraqlı olsa da, əldə edilən qətnamədən ən çox təsirləndim. Bura 5.2 ^ 20 km məsafədə 10 ^ 11 km-lik bir obyektdir. Bu, təxminən 0,074 arc saniyədəki bir açı ölçüsüdür (düşünürəm - xahiş edirəm riyaziyyatı təsdiqləyin) və görüntü ondan yüzlərlə dəfə daha kəskindir. Hubble'ın nəzəri həlli .5 qövs saniyəsidir, buna görə Hubble'dan yalnız bir piksel olacaq obyektləri zəngin şəkillərə həll etmə yolumuz ola bilər!

DavidWasch tərəfindən düzəldilib, 10 aprel 2019 - 10:06.

# 5 Qarşı Ağırlıq

# 6 llanitave

Bu bir radio görünüşü deyil, optik deyil. Əks təqdirdə, araya girən bütün ulduzları süzmək olduqca çətin olardı!

Bəlkə də bir dəfə Günəş orbitində Yer ölçüsündə optik interferometr əldə etdikdə.

# 7 fiqurlu

Bunu bir neçə dəqiqə əvvəl təsəvvür etdiyiniz cəlbedici miqyasda deyil, optik interferometriya üçün hörmətli bir ölçüdə gördüm:

# 8 Qarşı Ağırlıq

Ayın qaranlıq tərəfindəki radio rəsədxanası üçün başqa bir vəziyyət düşünməyə kömək edə bilməz. Sintetik diafraqma yer-ay məsafəsi ilə artırılacaqdı, nə qədər qətnamə qatacağına əmin deyil, amma zərər verməyəcəkdir.

# 9 DaveC2042

Görünən odur ki, Oxatan A (yəni qalaktikamızın mərkəzində olan şəkil) tezliklə gəlir. Çox yaxın və bəlkə də daha aydın bir görüntü.

# 10 StarWars

Dünyadakılar qara dəliyə ilk baxışdan baxırlar.

Elm adamlarının günəşdən 6,5 milyard qat daha böyük olduğunu və saat yönündə fırlandığını söylədikləri qara dəlik, Dünyadan 50 milyon işıq ilindən çox Messier 87 (M87) adlı qalaktikanın mərkəzində kəşf edildi.

Gördüklərimiz bütün günəş sistemimizin ölçüsündən daha böyükdür.

StarWars tərəfindən redaktə edilmişdir, 10 Aprel 2019 - 16:35.

# 11 KiwiObserver

Bu, təxminən 0,074 yay saniyəsinin açısal bir ölçüsüdür

Kağızdakı şəkildəki, şəkildəki halqanın diametrini təxminən əhatə edən tərəzi cəmi 0,00005 qövs saniyəsidir!

KiwiObserver tərəfindən redaktə edilmişdir, 10 Aprel 2019 - 17:24.

# 12 Keith Rivich

Görəsən "torus" un daxili hissəsini xarici hissə ilə müqayisə edərkən zaman genişlənməsinin təsirlərini görmək üçün kifayət qədər qətiyyətə malikdirlərmi?

# 13 DaveC2042

Dünyadakılar qara dəliyə ilk baxışdan baxırlar.

https://www.yahoo.co. -151826129.html

Elm adamlarının günəşdən 6,5 milyard qat daha böyük olduğunu və saat yönündə fırlandığını söylədikləri qara dəlik, Dünyadan 50 milyon işıq ilindən çox Messier 87 (M87) adlı qalaktikanın mərkəzində kəşf edildi.

Gördüklərimiz bütün günəş sistemimizin ölçüsündən daha böyükdür.

# 14 CygnuS

Səhv edirəmsə, məni düzəldin. (Çox səhv edirəm). Bu, həqiqətən bir qara dəliyin şəkli deyil, çünki işıq saçmayan bir şeyin şəklini çəkə bilmirik. yalnız görünən işıq deyil, hər hansı bir dalğa uzunluğundakı işıq. Nəinki onun şəklini çəkirik, həm də foton yaymayan bir şey görə bilmədiyimiz üçün hələ də "görmürük". Hələ qara dəliyin təsirini görürük, qara dəlik yox?

# 15 KiwiObserver

Bəli, anladığım şeydən görə bildiyiniz şey, qara dəliyin ətrafdakı disk üzərində yayılan işığa təsiridir. Ortadakı qaranlıq bölgə, bütün fotonların hadisə üfüqündən keçən traektoriyalarda olduğu yerdir.

həqiqətən baxdığımız şeylərin yaxşı bir izahı burada verilmişdir: https://www.youtube. h? v = zUyH3XhpLTo (şəkil yayımlanmadan əvvəl yerləşdirilib. SgrA * -ya baxdığımızı düşündü, amma heç nə dəyişmir)

KiwiObserver tərəfindən redaktə edilmişdir, 10 Aprel 2019 - 06:56.

# 16 Procyon

Bu möhtəşəm şəkildəki https://www.nasa.gov. xray_layout.jpg bəslənməyi gözləyən körpə quşa bənzəyir. Və ya bir növ Feniks https: // becərmə-. s_Phoenix_Sabre.

Eyni düz xətt eyni anda bir neçə ulduz yedikdən sonra plazma alovudur?

Xatırlayıram ki, bir neçə il əvvəl bir çox ulduzun eyni anda içəriyə çəkildiyi bir nöqtə olacaqdı.
Önümüzdəki illərdə və ya onilliklərdə bütün bu kütləvi birləşmələrin necə fırlanacağını və necə qurulacağını görmək maraqlıdır.

Procyon tərəfindən redaktə edilmişdir, 10 Aprel 2019 - 20:13.

# 17 miç_al

Və ya 'elm kanalı' qeydində: 5200 milyon milyon km məsafədə. Məni dəli edir!

Redaktə etdi mich_al, 10 aprel 2019 - 21:27.

# 18 DavidWasch

Səhv edirəmsə, məni düzəldin. (Çox səhv edirəm). Bu, həqiqətən bir qara dəliyin şəkli deyil, çünki işıq saçmayan bir şeyin şəklini çəkə bilmirik. yalnız görünən işıq deyil, hər hansı bir dalğa uzunluğundakı işıq. Nəinki onun şəklini çəkirik, həm də foton yaymayan bir şey görə bilmədiyimiz üçün hələ də "görmürük". Hələ qara dəliyin təsirini görürük, qara dəlik yox?

Şeylərin təsirini yalnız həqiqətən görürük. Həyat yoldaşımı görəndə də başqa bir işıq mənbəyindən səthinə əks olunan fotonların təsirini görürəm. O da heç bir şey yaymır. Qara dəlik fotoşəkili ilə yayılan fotonlar birbaşa qara dəliyin varlığından qaynaqlanır - bu mənim kitabımdakı şeyin özünü görmək kimi xüsusiyyətlərə malikdir.

# 19 CygnuS

Şeylərin təsirini yalnız həqiqətən görürük. Həyat yoldaşımı görəndə də başqa bir işıq mənbəyindən səthinə əks olunan fotonların təsirini görürəm. O da heç bir şey yaymır. Qara dəlik fotoşəkili ilə yayılan fotonlar birbaşa qara dəliyin varlığından qaynaqlanır - bu mənim kitabımdakı şeyin özünü görmək kimi xüsusiyyətlərə malikdir.

Əla məqam. Paylaşdığınız üçün təşəkkür edirik. Həyat yoldaşınız əksinə işıq saçır. Mütləq sıfırın üstündə olduğu üçün bəzi başqa növ elektromaqnit şüaları yayır, qara dəlik isə heç bir şey yaymır. Həyat yoldaşım da mütləq sıfırın üstündədir, buna görə də mən onu hottie adlandırıram. Hələ də qara dəliklərin külək kimi olduğunu düşünürəm. Yalnız effektlərin şəkillərini çəkə bilərik, küləkin özünün də deyil. Hansı ki, biz bir qara dəliyin "şəklini" görmürük, çünki bu qeyri-mümkün olacaqdır.

CygnuS tərəfindən redaktə edilmişdir, 10 Aprel 2019 - 19:43.

# 20 dan777

Elektrik mühəndisliyi və kompüter elmləri üzrə MIT aspirantı Katie Bouman, astronomların qara dəliyin ilk görüntüsünü hazırlamalarına kömək etmək üçün yeni bir alqoritm inkişaf etdirdi.

# 21 disleksik nam

Əla məqam. Paylaşdığınız üçün təşəkkür edirik. Həyat yoldaşınız əksinə işıq saçır. Mütləq sıfırın üstündə olduğu üçün bəzi başqa növ elektromaqnit şüaları yayır, qara dəlik isə heç bir şey yaymır. Həyat yoldaşım da mütləq sıfırın üstündədir, buna görə də mən onu hottie adlandırıram. Hələ də qara dəliklərin külək kimi olduğunu düşünürəm. Yalnız effektlərin şəkillərini çəkə bilərik, küləkin özünün də deyil. Bu, bir qara dəliyin "şəklini" görmədiyimiz anlamına gələcək, çünki bu qeyri-mümkün olacaqdır.

Bəs qara dəliyi onu idarə edən təkliklə eyniləşdirirsiniz?

Mən buna bir nəfərin yanından baxıram, amma mənim üçün "qara dəlik" çox təsəvvür olunur - heç bir işığın qaçmadığı və içindəki təklikdən fərqlənən hadisə üfüqüdür. Düzdür, tərifə əsasən, heç vaxt hadisə üfüqündəki təkliyi təsvir edə bilmərik. Ancaq onu başa düşdüyüm şəkildə, sadəcə birliyin təsiri nəticəsində ortaya çıxan şeyi təsvir edən bir qara dəlik təsvir edə bilərik.


Nijmegen şəhərindəki Radboud Universitetinin radio astronomiyası və astropartikül fizikası professoru və EHT elm şurasının sədri Heino Falcke, şəkildəki hadisələrin üfüqdəki ətraf parıltısına qarşı bir çuxur silueti göstərdiyini və bütün məsələlərin bu mövzuya çəkildiyini söyləyir. dəlik. Qara dəliyin mərkəzində, bütün maddələrin sonsuz kiçik bir boşluğa əzildiyi bir cazibə təkliyi var.

Qara dəlik bizdən 55 metr işıq ili məsafədədir. Genişliyi 100 milyard km, bütün günəş sistemindən daha böyükdür və günəşimizin kütləsindən 6,5 milyard dəfə çoxdur.


Niyə Qara Delik Görünüşü Kiminləsə Bənzəmir? Ulduzlararası?

Ancaq bu gün Event Horizon Teleskopunun arxasındakı elm adamları (nisbətən) yaxınlıqdakı M87 qalaktikasının mərkəzindəki 6,5 milyard günəş kütləsindəki qara dəliyin görüntüsünü açıqladılar. Və sürətli bir baxış sizə filmdəki qara dəlik olan Gargantua-ya bənzəmədiyini göstərəcəkdir Ulduzlararası. Beləliklə, hər iki görüntünün arxasındakı fiziklərdən fərqləri izah etməyə kömək etmələrini istədik.

Əvvəla, tamamilə itirsənsə, qara dəliklər hadisələr üfüqü deyilən bir bölgəyə daxil olduqdan sonra işıq qaça bilməyəcək qədər inanılmaz bir cazibə sahəsinə sahib olmaq üçün ümumi nisbilik nəzəriyyəsi tərəfindən proqnozlaşdırılan obyektlərdir. Bu gün Event Horizon Teleskopunun arxasındakı elm adamları bu fenomenin bir görüntüsünü ortaya qoydular - bir fotoşəkil deyil, qara dəliyin dünyadakı səkkiz teleskopun götürdüyü məlumatlardan yaradılan kölgənin arxasındakı işığa qaytardığı bir şəkil.

Bu gün açılan qara dəlik, Einşteynin nisbilik nəzəriyyəsini rəhbər tutan Event Horizon Teleskop alimlərinin görünməsini gözlədikləri şəkildə az-çox dəqiq görünürdü. Kimi, təsir edici dərəcədə. Görmək:

Ancaq biz, pop mədəniyyətini istehlak edən ictimaiyyət, bir az daha bənzər bir şey gözlədik:

Gözlədiyiniz qədər fərqli deyillər. “İçindəki görüntü Ulduzlararası demək olar ki, düzdür ”deyə EHT imicini yaradan qrupa rəhbərlik edən MIT Haystack Rəsədxanasının doktorant tədqiqatçısı Kazunori Akiyama Gizmodoya izah etdi.

Bəlkə də ən əhəmiyyətlisi Ulduzlararası qara dəliyin mərkəzində nazik bir maddə zolağı var ki, M87 & # x27s qara dəliyində çatışmır. Bunu izah etmək üçün sadə bir fərq var - ilkin dəlillər göstərir ki, M87 & # x27s qara dəliyini başdan deyil, dirəklərdən birinə baxırıq. Akiyama izah etdi ki, M87 ətrafındakı maddə diski müşahidə bucağı ilə örtülü olacaq. Saturnun üzüklərini götürün - yuxarıdan və ya aşağıdan baxdığınız zaman planetdən keçməzlər.

Ancaq qara dəliyə tamamilə baxmırıq və digər əsas fərqin mənşəyi budur. M87-nin qara dəliyi sol alt hissədə daha parlaq aypara şəklində görünür. Əslində baxdığınız şey, M87 & # x27s qara dəliyinin yəqin ki, fırlandığı həqiqətidir. Qara dəliyin ətrafında dövr edən material da fırlanacaq və boşluq özü də qara dəliyin ətrafında əyiləcəkdi. Bu o deməkdir ki, bizə doğru hərəkət edən material daha parlaq, bizdən uzaqlaşan material isə daha qaranlıq görünəcək - bunu M87 görüntüsündə görə bilərsiniz.

"Christopher Nolan, parlaqlığı buraxdı, çünki insan gözü, ümumi parlaqlıq həddən artıq olduqda, çuxurun iki tərəfindəki parlaqlıq fərqlərini görə bilməyəcək" deyə Kip Thorne, Cal Tech fizikçisi və filmin məsləhətçisi Ulduzlararası, Gizmodo'ya izah etdi. Nolan, daha əvvəl izah etdiyimiz kimi filmin qara dəliyinin görünüşü ilə bir az bədii lisenziya aldı, o cümlədən lens alovu kimi şeylər.

Ancaq Thorne izah etdi ki, başqa fərqlər də var. Thorne tərəfindən nəzərdə tutulan qara dəlikdə daha incə, qeyri-şəffaf bir material var idi. Event Horizon Teleskop komandasının müşahidə etdiyi qara dəliyin daha qalın bir disk olduğu, ancaq işığa bir qədər daha şəffaf olduğu görünür. Bunlar nisbətən kiçik məqamlardır.

Event Horizon Teleskopu həm M87 & # x27s qara dəlik, həm də öz qalaktikamızın Samanyolu'nun mərkəzindəki qara dəlik şəkillərini çəkməyə davam edəcəkdir. Bu şəkillər daha da aydın şəkillər yaradacaq və şübhəsiz ki, elmi fantastika qara dəliklərdə əvvəlkilərdən daha dəqiq görüntülər yaratmağa kömək edəcəkdir.


Məlumatlara yenidən baxılması

Bu nəticələrə əsasən, Wielgus geri qayıtmaq və EHT teleskoplarından köhnə məlumatlara baxmaq, 2017 şəklini bələdçi olaraq istifadə edərək yenidən şərh edə biləcəyini yoxlamaq istədi. EHT, 2009-cu ildən bəri M87 * ni ilk üç teleskopda istifadə edərək müşahidə edirdi. Komanda EHT şəbəkəsinə daha çox rəsədxana əlavə etdikcə müşahidələrin keyfiyyəti yaxşılaşdı. 2017-ci ildə bu əməkdaşlıq, dünyanı Havay və Çilidən Avropaya qədər uzanan səkkiz rəsədxananı əhatə etdi və ilk dəfə EHT-nin həqiqi bir görüntü yarada biləcəyi səviyyəyə çatdı.

Daha köhnə məlumatlar, 2009, 2011, 2012 və 2013-cü illərdə toplanmış dörd partiyadan ibarət idi, bunlardan ikisi yayımlanmamış qaldı. Wielgus, "Bir dərəcəyə qədər unuduldu, çünki hər kəs 2017-ci il məlumatlarına görə çox həyəcanlı idi" deyir. Bir qrup digər EHT tədqiqatçısı ilə birlikdə məlumatları yenidən təhlil etdi və qaranlıq disk və parlaq bir üzük varlığı da daxil olmaqla, 2017 kampaniyasının nəticələrinə uyğun olduğunu tapdı. Və özləri tərəfindən, 2009-13 məlumat partiyalarının şəkillər hazırlamaq üçün kifayət qədər dəqiqliyə sahib olmamalarına baxmayaraq, komanda, məhdud məlumatları, qurulmuş qara dəliyin riyazi modeli ilə birləşdirərək illərin hər biri üçün sintetik görüntülər yarada bildi. 2017 məlumatları.

Nəticələrdə Wielgusun gözlədiyindən daha çox məlumat olduğu ortaya çıxdı. 2017-ci il şəkli kimi, üzüyün bir tərəfinin digər tərəfdən daha parlaq olduğunu aşkar etdilər - ancaq parlaq ləkə ətrafında hərəkət etdi. Bunun səbəbi, yığma diskinin fərqli bölgələrinin daha parlaq və ya qaranlıq olması, bu da Doppler parlaqlığını artıra və ya bəzən ləğv edə bilər.

Qara dəliyin ilk görüntüsü: Üç dəqiqəlik bələdçi


Qara Delikli Fotoqrafiyanın Gələcəyi: Tədbirin Üfüq Teleskopunun Sonrakıları

Tutan tədqiqatçılar ilk dəfə qara dəliyin görüntüləri qazandıqları ilə istirahət etməyi düşünməyin.

Dünən (10 aprel) Hadisə Üfüq Teleskopu (EHT) iş birliyi, Yerdən 55 milyon işıq ili məsafədə yerləşən nəhəng bir eliptik qalaktika olan M87-nin ürəyindəki supermassive qara dəliyin konturlarını çəkdiyini açıqladı.

Bu konturlar qara dəliyin hadisə üfüqünü, heç bir şeyin, hətta işığın qaça bilməyəcəyi məşhur dönüş nöqtəsini təsvir edir.

Epik nailiyyət Einşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsini gücləndiriryer cazibəsini məkan-zamanın əyilməsinin nəticəsi kimi təsvir edən. Yeni açılan görüntülər, elm adamlarının qara dəliklərin necə gənə vurduğunu və 6,5 milyard günəş kütləsini özündə saxlayan M87 canavarı və mdash ev sahibi qalaktikaların təkamülünü necə formalaşdırdığını daha yaxşı anlamalarına kömək etməlidir.

Amma bu o demək deyil ki, layihənin işi bitdi və ondan çox uzaqdadır. Məsələn, Harvard Universiteti və Harvard-Smithsonian Astrofizika Mərkəzinin direktoru EHT direktoru Sheperd Doeleman dünən keçirdiyi mətbuat konfransında dedi ki, alqoritmlərdən istifadə edərək mövcud şəkilləri kəskinləşdirmək mümkün olmalıdır.

Və tezliklə başqa bir qara dəliyə də nəzər yetirə bildik.

Yeni nəticə, 2017-ci ilin aprelində aparılan bir həftəlik müşahidə kampaniyasından gəldi və tədqiqatçılar öz Samanyolu qalaktikamızın mərkəzindəki supermassive qara dəliyi də araşdırdılar. Oxatan A * olaraq bilinən bu obyekt 4.3 milyon günəş kütləsinə malikdir və Yerdən təxminən 26.000 işıq ili uzaqlıqdadır.

Oxatan A *, qısa zaman ölçülərində M87-dən daha çox dəyişkəndir qara dəlik və bu səbəbdən təsvir etmək daha çətindir, Doeleman dedi. Ancaq komanda, Oxatan A * nın hadisə üfüqünün şəklini də məlumatlardan çıxara biləcəyinə nikbin baxır.

Doeleman, "Heç bir şey vəd etmirik, amma bunu çox qısa müddətdə əldə edəcəyimizi ümid edirik" dedi.

Və komandanın keçməsi üçün yalnız 2017-dən çox məlumat var. EHT layihəsi, keçən il bir həftə ərzində iki böyük kütləvi qara dəliyi müşahidə etdi və daha yüksək qətnamə ilə.

EHT, dünyanın ölçüsündə bir virtual aləti meydana gətirərək dünyadakı bir çox radio teleskopu birləşdirir. (İnanılmaz dərəcədə sıx, lakin olduqca kiçik, həcmli, kosmik miqyasda olan iki supermassive qara dəliyi həll etmək üçün o qədər böyük olmalısınız.) 2017-ci il ərzində altı fərqli bölgədə səkkiz yemək EHT meqaskopundan ibarət idi. Doeleman, qrup 2018 kampaniyası üçün Qrenlandiyada bir yemək əlavə etdi və "M87 üzərindəki şimaldakı əhatə dairəmizi kəskin şəkildə artırdı" dedi.

Komanda yaxın zamanda Arizonanın cənubundakı Kitt zirvəsinin üstündə başqa bir yemək və mdash əlavə edəcək.

"Bunların hamısı görüntü sadiqliyini artıracaq" dedi Doeleman. "Bizim qurmağa çalışdığımız bu virtual güzgünü dolduracaqlar."

EHT, bu günə qədər dalğa uzunluğu 1,3 millimetr olan yalnız bir tezlik & mdash işığında qara dəlikləri müşahidə etdi. Lakin qısa müddətdə layihə 0.87 mm tezliyə də baxmağı planlaşdırır və bu da əlavə inkişaflara səbəb olacaqdır.

Doeleman, "Bu kiçik bir sıçrayışa bənzəyir, ancaq açısal qətnamənizi artırır və həll gücünü və gücünü% 30-dan çox artırır" dedi. "Beləliklə, yalnız daha yüksək tezliklərdə müşahidə edərək şəklinizi kəskinləşdirirsiniz."

Və bu yaxın gələcəkdir. Daha uzun müddət ərzində əməkdaşlıq virtual sahənin xaricindəki bir yeməyi də daxil etməsini istəyər.

Doeleman, "Dünya hökmranlığı bizim üçün kifayət deyil, biz də kosmosa getmək istəyirik" dedi. "Kosmos əsaslı bir radio teleskopu Yerin ətrafındakı orbitdə yerləşdirə bilsəydik, o, bu virtual güzgünün daha da çoxunu süpürəcək və çox daha sürətli edərdi."

Kosmosa çıxmaq EHT-nin daha da çənə düşən görüntülər çəkməsinə imkan verəcəkdir.

Doeleman, "Şəkil yerinə film çəkə bilərik" dedi EHT keçən ay danışdı Texasın Austin şəhərində South by Southwest (SXSW) festivalında. "Qara dəlik ətrafında fırlanan şeylərin gerçək vaxtında bir film çəkmək istəyirik. Önümüzdəki on ildə nə etmək istədiyimizi izah edirik."

(Maraqlıdır ki, bu böyük genişlənmənin ən böyük maneəsi məlumat ötürülməsi ola bilər. Hər bir EHT yeməyi layihənin izlənməsi zamanı o qədər çox məlumat toplayır ki, sabit disklərin fiziki olaraq teleskop sahələrindən mərkəzi emal müəssisələrinə daşınması lazımdır, hər hansı birinə elektron ötürmə üçün çox şey var. EHT layihə alimi, Arizona Universitetindən Dimitrios Psaltis, keçən ay SXSW tədbiri zamanı belə söylədi.) Beləliklə, komandanın kosmosdan necə məlumat alacağı aydın deyil.)

EHT, qara dəliklərə əhəmiyyətli işıq saçan yeganə layihə deyil. For example, NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) spacecraft is hunting for, and helping to characterize, supermassive black holes around the universe.

The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) has detected the space-time ripples generated by mergers involving relatively small black holes &mdash objects harboring just a few dozen times the mass of the sun.

And future projects &mdash such as the European Space Agency's Laser Interferometer Space Antenna mission, which is scheduled to launch in the mid-2030s &mdash will aim to spot gravitational waves generated by mergers of supermassive black holes.

"The subject of black holes is [ready] for prime time," said Avi Loeb, the chair of Harvard's astronomy department and founding director of the university's interdisciplinary Black Hole Initiative.


Wobbling ring

The black-hole image that the EHT collaboration unveiled last year made the front pages of newspapers around the world. It portrayed M87*, the supermassive black hole at the centre of the M87 galaxy, some 17 megaparsecs (55 million light years) away. The researchers constructed the picture by combining radio-frequency signals they had collected from observatories across Earth over two nights in April 2017. Their feat has been compared to resolving the shape of a doughnut on the surface of the Moon from Earth.

A series of images constructed from observational data and mathematical modelling show the evolution of the black hole at the center of the M87 galaxy from 2009 to 2017. Credit: M. Wielgus, D. Pesce & the EHT Collaboration

Although blurry, the image matched the predictions of Albert Einstein&rsquos general theory of relativity for what the immediate neighbourhood of a black hole should look like. In particular, it gave researchers the first direct evidence of the shadow of an event horizon, the surface of &lsquono return&rsquo that separates a black hole from its surroundings. This darker disk was set against a ring of light emitted by superheated matter just outside the event horizon.

Strikingly, one side of the ring appeared brighter. This was expected, owing to a combination of effects in the complex dynamics around a black hole. In particular, matter falling into the void should spiral at a high velocity outside the black hole&rsquos equator, forming what astrophysicists call the accretion disk. The lopsided look is in part to do with the Doppler effect: on the side of the disk that rotates towards the observer, the motion of the matter boosts the radiation, making it look brighter the opposite happens on receding side.


The 'ultimate paradox'

Natarajan is in awe of what this new announcement means.

"When you work in cosmology, there's this ultimate paradox," she says. "We are extremely significant because of all these systems of knowledge that we've created … and yet on the scale of the cosmos, we are really insignificant."

Both scientists are anxious to obtain more knowledge and perhaps eventually unify quantum theory (the study of the very small, i.e., subatomic particles) and Einstein's theory of general relativity (the study of the very big) — something that has eluded astrophysicists for years.

"You don't know what's under the rock until you turn it over," Broderick said. "This is a voyage of exploration."


Videoya baxın: Kimdir ALLAH? 7 Səma ALLAHIN Ərşi Taxtı və Kürsüsü (Sentyabr 2021).