DENVER - Minulý týždeň zverejnil Event Horizon Telescope (EHT) vôbec prvý obraz tieňa čiernej diery vrhnutej proti horúcemu plynu jej narastajúceho disku. Tento obraz čiernej diery v strede galaxie Messier 87 (M87) bol poprednou stránkou po celom svete. EHT čoskoro vytvorí prvý film tohto horúceho plynu, ktorý sa chaoticky krúti okolo tieňa.
EHT nie je jediný ďalekohľad. Ide skôr o sieť rádiových ďalekohľadov na celom svete, ktoré spoločne vytvárajú presne načasované záznamy rádiových vĺn, a tieto záznamy je možné skombinovať tak, že rôzne teleskopy fungujú ako jeden celok. Keď sa k EHT pripojí viac individuálnych rádiových ďalekohľadov a tím aktualizuje technológiu nahrávania projektu, mal by sa detail obrázkov dramaticky zvýšiť, uviedol Shep Doeleman, astronóm Harvardskej univerzity, ktorý vedie projekt EHT. A potom by mal byť tím schopný produkovať filmy čiernych dier v akcii, povedal.
„Ukazuje sa, že aj teraz, s tým, čo máme, sa môžeme s určitými predchádzajúcimi predpokladmi pozrieť na rotačné podpisy,“ uviedol Doeleman. „A potom, keby sme mali omnoho viac staníc, potom by sme mohli skutočne vidieť filmy v reálnom čase o narastaní a rotácii čiernych dier.“
V prípade čiernej diery v M87, Doeleman po svojom rozhovore povedal Živej vede, natáčanie filmu bude celkom jednoduché. Čierna diera je obrovská, dokonca aj pre superhmotnú čiernu dieru v strede galaxie: Je to 6,5 miliárd násobok hmotnosti Slnka Zeme, s horizontom udalostí - bodom, za ktorým sa nemôže vrátiť ani svetlo - ohraničujúcim guľu tak širokú ako celú našu slnečnú sústavu. Horúca hmota akréčného disku tejto čiernej diery teda trvá dlho, kým sa okolo objektu vytvorí jediná cesta.
„Časové rozpätie, počas ktorého sa zmeny značne menia, je väčšie ako jeden deň. Je to skvelé,“ povedal Doeleman, pretože to znamená, že EHT natáča film predmetu po jednom snímku.
"Môžeme ... urobiť si obraz. Potom, ak chceme urobiť ďalší, alebo časosběrný film, potom ideme len nasledujúci deň alebo nasledujúci týždeň. A môžeme to urobiť sedem týždňov v rade a získať sedem snímok filmu a potom niečo také vidieť, ako sa pohybuje týmto spôsobom, “povedal
Čierna diera M87 však nie je jedinou supermasívnou čiernou dierou, ktorú pozoruje EHT. Tím sa tiež pozerá na Strelca A *, supermasívnu čiernu dieru v strede našej vlastnej galaxie, a plánuje čoskoro vydať prvý obraz tohto objektu. Cieľom výskumníkov EHT je tiež natočiť filmy o oveľa bližšie a lepšie študovanej čiernej diere, ale tento projekt bude komplikovanejší, uviedol Doeleman.
SagA * je asi 1 000-krát menej masívna ako čierna diera M87, povedal Doeleman, takže sa obraz mení 1 000-krát rýchlejšie.
„Čo to znamená, že sa zmení v minútach alebo hodinách,“ povedal Doeleman. „Musíte si vytvoriť zásadne odlišný algoritmus, pretože je to, akoby ste na fotoaparáte mali kryt objektívu a niečo sa pohybuje, zatiaľ čo exponujete.“
Na vytvorenie filmu povedal, že EHT by nemusela len zbierať všetky údaje potrebné na vytvorenie obrazu čiernej diery, ale časom ich tiež rozdeliť na rôzne kúsky. Ďalej tím porovná tieto kúsky navzájom pomocou sofistikovaných algoritmov, aby zistil, ako sa zmenil obraz, aj keď bol zachytený.
„Musíme zistiť spôsob, ako sa pozerať na prvý kúsok údajov a potom na druhý kúsok údajov a potom urobiť film,“ povedal. „Členovia nášho tímu teda pracujú na tom, čo nazývame dynamické zobrazovanie.“
Tento prístup používa modely, ako by sa očakávalo, že sa obraz bude pohybovať, porovnaním týchto modelov so skutočnými údajmi a zistením, či sa hodí.
„Musíte byť inteligentní a zistiť, ako súvisia údaje z tohto časového segmentu s týmto časovým segmentom hneď potom,“ povedal Doeleman. „Napríklad by ste mohli povedať:„ OK, môžete sa pohnúť, ale nemôžete sa posunúť tak ďaleko. ““
Podľa týchto obmedzení môže tím prevádzať aj veľmi obmedzené množstvo údajov z ľubovoľnej minúty do úplných obrázkov SagA * v pohybe. V dôsledku toho tím očakáva, že za jednu noc natočí filmy z menšej čiernej diery.
Tieto filmy, uviedol Avery Broderick, astrofyzik na University of Waterloo v Kanade, ktorý pracuje na interpretácii obrázkov EHT, by mali odhaliť nové podrobnosti o správaní narastajúcich diskov okolo čiernych dier, vrátane informácií o tom, ako pohlcujú hmotu.
"Budeme schopní zmapovať časopriestor pri pohľade na kino čiernej diery, nie na portrét," uviedol Broderick.
