Astronómovia organizovali teleskopy rádiovej misky na celom svete do virtuálnej kamery veľkosti Zeme pre odvážny nový experiment, ktorý sa pokúšal dodať prvý obrázok čiernej diery. Spolupráca s ďalekohľadom je nastavená na tento týždeň oznámiť výsledky, a členovia tiež opísali svoj výskumný prístup na stretnutí v marci.
Čierne diery sú extrémne osnovy v časopriestore, ktoré sú také silné, že ich masívna gravitácia ani nedovoľuje, aby svetlo uniklo, keď sa dostane dosť blízko.
Astronómovia majú nápad fotografia kruhovej nepriehľadnej siluety čiernej diery obsadenie na svetlom pozadí. Hrana tieňa je horizont udalostí, bod čiernej diery bez návratu. Obrázok má hodnotu tisíc slov a fotografia čiernej diery by bola dôležitým nástrojom na pochopenie astrofyziky, kozmológie a úlohy čiernych dier vo vesmíre.
Keby astronaut položil na povrch Mesiaca oranžovú farbu, citrusové plody by bolo veľmi ťažké vidieť zo Zeme. Čierne diery sú rovnako ťažké zistiť, uviedol Sheperd Doeleman, projektový riaditeľ ambiciózneho nového projektu s názvom Event Horizon Telescope.
Doeleman zdieľal túto anekdotu s publikom na paneli na festivale South by Southwest (SXSW) v Austine v Texase minulý mesiac. Doeleman a spolupracovníci Sera Markoff, Peter Galison a Dimitrios Psaltis objasnili, ako projekt funguje počas udalosti SXSW, “EHT: Planetárne úsilie na fotografovanie čiernej diery."
Čierne diery sú masívne štruktúry v porovnaní s planétami a ľuďmi. Čo sa nám však zdá byť veľké, je v galaktickom meradle maličké. Fotografovanie horizontu udalostí čiernej diery komplikované.
„Jedným z cieľov EHT je asi 10 percent veľkosti našej slnečnej sústavy,“ uviedla počas panelu Sera Markoff, astrofyzikka z Amsterdamskej univerzity. Nazýva sa supermasívna čierna diera v strede Mliečnej dráhy Strelec A *, je o veľkosti orbity Merkúra, dodal Doeleman.
Ak by kozmická loď mohla zdrhnúť astronómov z Mliečnej dráhy, ktorá je asi 50 miliárd krát väčšia ako Strelec A *, podľa Markoffa, potom by odhalenie tejto čiernej diery medzi miliardami iných hviezd a planét v galaxii bolo dosť zložité.
Na pozorovanie supermasívnej čiernej diery v strede galaxie Mliečna dráha alebo na zobrazenie iného z cieľov projektu - supermasívnej čiernej diery v jadre supergiantnej eliptickej galaxie Messier 87 - tím EHT musel zmeniť Zem na virtuálny ďalekohľad. plošina. Je to preto, že sila ďalekohľadu na rozlíšenie obrázkov je obmedzená na veľkosť jeho misky a pomocou celého radu nástrojov po celom svete tím skutočne rozbíja misku a rozptyľuje kúsky po celom svete, aby vytvoril jedno veľké vesmírne oko.
Observatória rádiového ďalekohľadu zapojené do pozorovaní EHT v roku 2017 boli ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array v Čile; APEX (Atacama Pathfinder Experiment) v Čile; IRAM 30m (Institut de RadioAstronomie Millimétrique) v Španielsku; LMT (Large Millimeter Telescope) v Mexiku; SMT (Submillimeter Telescope) v Arizone, JCMT (James Clerk Maxwell Telescope) na Havaji, SMA (SubMillimeter Array) na Havaji a SPT (South Pole Telescope) v Antarktíde.
Koordinované pozorovania sa uskutočnili aj v rôntgenových a gama lúčoch.
Strelec A * je spiaci, čo znamená, že aktívne nekonzumuje veľa blízkych hviezd a plynu a uvoľňuje žiarenie. Vo vnútri Messier 87 sa skrýva aktívna čierna diera. Aby mohli ďalekohľady vidieť ďalekohľadovú čiernu dieru a tú, ktorá sa krúti ďalej, musia pozorovať „celý rozsah elektromagnetického spektra, od rádia až po gama lúče,“ povedal Markoff.
Bol Einstein 100% v poriadku?
Podľa projektu Psaltis, astronóm a fyzik na Arizonskej univerzite, v jadre projektu chce jeho 200 vedcov odpovedať na dve otázky. Prvým je jednoducho to, či je možné fotografovať čiernu dieru. Druhou dôležitou vecou, ktorú sa pýtajú, je, či mal Einstein pravdu o tom, ako sa čierne diery správajú.
„Einstein nám pred 100 rokmi presne povedal, aká by mala byť veľkosť a tvar tieňa [čiernej diery]. Keby sme mohli cez tento tieň položiť vládcu, mohli by sme otestovať Einsteinovu teóriu hranice čiernej diery,“ Povedal Doeleman.
Tím chcel tiež vytvoriť modely, ktoré by popisovali čierne diery za rôznych okolností, ktoré sa potom porovnajú s pozorovaniami EHT.
Pri práci opísanej na SXSW použil tím grafické jednotky (GPU), rovnako ako jednotky používané vo vašich obľúbených konzolách pre videohry alebo v počítači, na modelovanie všetkých hypotetických variantov prostredia s čiernymi dierami. Vytvorili stovky gigabajtov objemových údajov 3D, aby modelovali možnosti. Psaltis uviedol, že fotóny, plazma, plyn a magnetické pole sú popísané v predpovedi čiernej diery.
Akonáhle sa jeden dostane, tím môže porovnať obraz tieňa čiernej diery s rôznymi scenármi spracovanými GPU, aby urobil najrealistickejšiu simuláciu správania sa čiernej diery na základe nášho súčasného chápania fyziky.
„Čo by nám obraz čiernej diery mohol urobiť, ak to dokážeme dosiahnuť, by bolo zobrať niečo najextrémnejšie, najpodivnejšiu predpoveď všeobecnej relativity, jeden z veľkých úspechov ľudskej mysle, a skombinovať ju s najmodernejšou elektronikou s planetárnou mierou spolupráce s najpokrokovejšími štatistikami a novými zobrazovacími technikami, “uviedol počas panelu profesor Galison. „Je to ako vyrobiť nový fotoaparát s novým druhom filmu, nový druh objektívu, kombinovať ho s inými fotoaparátmi naraz, a ak by sa to mohlo stať, keby sme sa skutočne mohli dostať dovnútra a vidieť tesne nad horizontom . "
Galison dodal, že prvý obrázok čiernej diery by dokázal, okrem tieňa pochybnosti - zamýšľaná slovná hračka -, že tieto chrličanské, mocné a nepolapiteľné štruktúry existujú.
- Tajomný výbuch „kravy“ vo vesmíre môže odhaliť narodenie čiernej diery
- Táto simulácia Trippy ukazuje, ako čierne diery žiaria skôr, ako sa zrazia
- Zriedka viditeľné čierne diery s hrotmi strednej hmotnosti
