Forskning

Det første ægte billede af et sort hul. I morgen!

I morgen afventer 10 april 2019 osen historisk begivenhed, som absolut alle astronomer i verden venter på. Deltagere i Event Horizon Telescope projektet, der forener flere radioteleskoper placeret i forskellige dele af vores planet, skal for første gang demonstrere et ægte billede af to sorte huller. Et af objekterne, der har en masse på 4,1 millioner solceller, ligger midt i vores Melkevejs galakse og er skjult i dybden af ​​tætte klynger af interstellært støv og gas. Det andet objekt er placeret i hjertet af den gigantiske elliptiske galakse Messier 87 (M87), som er i konstellationen Virgo. Objektet har en masse svarende til 7 mia sol og producerer kraftige energistråler i en afstand af flere tusinde lysår.

Hvis beregningerne af forskere var korrekte ogObservationer om objekterne var vellykkede, og imorgen vil vi kunne se billeder af mindst et eller endda to sorte huller, som sandsynligvis kommer frem for os i form af to små skygger, fremhævet af varme skyer af gas og støv samt meget kraftige energi stråling. Hvorvidt disse objekter vil blive formet - runde, ovale eller helt anderledes - afhænger af, om de roterer (og i hvilket tempo), om hvor højre Einstein var i deres beskrivelse, og også om, hvor aktive de er.

Det virkelige billede af disse skygger, hvilket er sådanEinstein og Hawking argumenterede meget, hvor de fysiske sædvanlige love ophører med at fungere, i hvilken tid stopper, vil noget materiel og lys forsvinde uden spor og ophøre med at eksistere i den fysiske verden, der er kendt for os og efterlade kun minder, skal lagres permanent i hukommelsen til enhver astrofysik. For første gang i historien vil forskere kunne se lige ind i uendelighedens hjerte.

Selvfølgelig vil alt dette kun ske, hvishvis astronomer faktisk kunne se dem. Ifølge publikationen af ​​New York Times fremlagde Event Horizon-projektteamet i hele perioden for observation og analyse af de modtagne data praktisk taget ikke rapport om fremskridt. Derfor kan ingen med sikkerhed sige, om de virkelig kunne få virkelige billeder af sorte huller.

Radio kilde Skytten A * i midten af ​​vores galakse

På trods af fuldstændig hemmelighed, hovedetEvent Horizon Telescope projekt Shep Doleman siger at hans team arbejder "med fuld dedikation og kontrollerer hvert resultat fire gange." Doulman besøgte for nylig Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, sagde ingenting, men så ud som om han og hans team virkelig havde noget at vise og fortælle.

Meddelelse om resultaterne af en toårig undersøgelseDet er planlagt at blive afholdt samtidig på seks steder over hele verden på en gang, hvilket tyder på, at det kan fortælle, hvor vigtigt dette projekt er for det internationale videnskabelige samfund. For eksempel vil en præsentation blive afholdt på National Press Club i Washington, en anden pressekonference vil blive afholdt af Frans Cordova, leder af National Science Foundation. Teamet af videnskabsfolk af projektet Event Horizon Telescope skal blive i National Museum of Aeronautics and Astronautics.

Det er bemærkelsesværdigt, at præsentationen vil finde sted næstenEt århundrede senere, da stjernens forvrængede billeder gjorde Einstein virkelig berømt og konsolideret sin generelle relativitetsteori (GTR) som kosmos ubrydelige lov. Det sagde og beskrev, hvordan med massens og energiens tilstedeværelse er tyngdekraften i stand til at fordreje rum og tid, hvilket gør det muligt for universets indhold, herunder lys, at arbejde og ikke kun følge lige linjer, men også meget buede stier.

GTR har ført videnskab til et nyt begreb om forståelserum, hvor rumtiden kan ryste, bøje, udvide, vride og til sidst forsvinde i munden af ​​sorte huller. Til Einstein selvs overraskelse viste hans ligninger, at en enorm koncentration af materie og energi på ét sted kan ødelægge spacetime, absorbere materiale og lys til uendelig ingenting. Forskeren kunne ikke lide denne ide, men moderne videnskab mener, at universet indeholder mange sorte huller, der er klar til at fortære alt i sin vej. Og mange af dem repræsenterer den sidste fase af udviklingen af ​​sammenfaldende stjerner.

Enhver tvivl til fordel for disseObjekter forsvandt for tre år siden takket være opdagelsen af ​​personalet i Laser-Interferometric Gravitational-Wave Observatory (LIGO). Ved hjælp af meget følsomt udstyr hørte forskerne et "ekko" af et par sorte huller meget langt fra os, hvilket forårsagede en "tremor" af rumtidsvæv, som ligesom bølger fra en sten smidt i vand spredt over hele universet og blev fanget af LIGO-udstyr. Siden da har astrofysikere set flere flere kollisioner af sorte huller. Som det viste sig, blev det så trivielt, at selv blandt forskere ophørte disse begivenheder med at forårsage ærbødig ærefrygt.

Ikke desto mindre er astronomer meget fascineret af muligheden for endelig at se, hvad der tidligere var skjult for deres øjne.

"Ja, jeg vil virkelig gerne se hendes billede. Ved at kende fysikkens og matematikens love forstår jeg helt klart, at udtrykket "at se et sort hul" ikke lyder helt rigtigt, men muligheden for personligt at kigge på det virkelige billede af det, vi alle gerne ville se så længe, ​​er simpelthen utrolig cool! ", Daniel Holtz fra University of Chicago.

"Det er meget interessant selv fra teknisk synspunkt - personligt at se billedet af et sort hul", siger Yale Universitets astrofysiker Priyamvada Natarajan.

Som påpeget af New York Times interviewerne, isærHvad der er spændende for dem er, at disse sorte huller ikke er almindelige "stjernekorps", men rigtige gigantiske monstre beliggende i centrum af deres galakser, der direkte påvirker det kosmiske vejr og skaber energiemissioner i tusindvis af lysår.

Selvom disse billeder ikke er detImponerende, som vi alle forventer, vil muligheden for at se i det mindste en lille del af disse enheder gøre et uvurderligt bidrag til deres forskning og forståelse for, hvad de virkelig er, og hvordan de kan demonstrere alle de utrolige kræfter og muligheder, der tilskrives dem.

I midten af ​​Mælkevejen, i en afstand på omkring 26000 lysår fra Jorden er en kilde til radioemission, kaldet Skytten A *. Ved at spore stjernens baner omkring dette centrale hub kunne astronomerne beregne følgende: hvad end det er, har det fire millioner solmasser. Objektet udsender ikke synligt eller infrarødt lys. Hvis dette ikke er et sort hul, så er forskere ikke engang klar til at gætte hvad det egentlig er. Den eneste måde at finde ud af er sikker på at forsøge at kigge igennem det omgivende støv og gas og gennem alle sandheder og foul praksis udføre direkte observation af, hvad der er der.

Gør det overvældende. Ifølge Einsteins standardberegninger vil diameteren af ​​et sort hul med en masse på 4,1 millioner sol kun være omkring 24 millioner kilometer - en lille prik på kosmisk skala og under hensyntagen til observationsafstanden. Heldigvis gør tyngden af ​​det sorte hul selv det muligt at se mindst dobbelt så stort for os. Men selv i dette tilfælde vil et forsøg på at se det ligne et forsøg på at se en orange på månen med det blotte øje.

At se noget så lille meden stor afstand kræver et virkelig stort og meget kraftigt teleskop. Det var her, at Event Horizon-radioteleskopet, der blev opkaldt efter grænsen i rumtiden omkring det sorte hul og det såkaldte point of no return, kom til nytte. Alt der krydser det er dømt til at blive absorberet i uendelig. Projektet er hjernebarn af astrofysiker Shep Doleman, der seriøst tænkt på dens gennemførelse efter at have studeret mystiske aktiviteter i centrene af supermassive radialgalakser, som M87.

Galaxy M87. Relativistisk stråle undslipper fra midten af ​​galaksen

Event Horizon er et netværkradioteleskoper, der arbejder efter princippet om radiointerferometri med superlange baser. Teleskoper er fjernt fra hinanden i meget lange afstande. For eksempel er den sydpolen, den anden i Frankrig, den tredje i Chile, en anden på øen Hawaii. Faktisk tillod det Dr. Doleman og hans kolleger at skabe et kæmpe jordbaseret virtuelt radioteleskop. Arbejdet med oprettelsen blev gennemført over 10 år. Endelig, i april 2017, blev netværket af otte teleskoper synkroniseret med et atomur og fik øjnene i midten af ​​Mælkevejen og i midten af ​​den supergigantiske galakse M87. Kontinuerlige observationer fortsatte i 10 dage.

La Silla Observatory, der ligger i Chile og ejes af Det Europæiske Sydlige Observatorium. En af de stationer, der deltog i Event Horizon-projektet

De næste to år brugte forskere afkodningog analyse af dataene. Volumenerne af disse oplysninger viste sig at være så store (hver af teleskoperne samlede 500 TB information), at det var umuligt at sende dem via internettet. Dataene blev derfor lagret på harddiske (i alt 1024 stk.) Og sendt til Haystack Observatory (ejet af Massachusetts Institute of Technology, USA) samt til Max Planck Institute for Radio Astronomy i Bonn (Tyskland). Begge laboratorier har supercomputere, der er i stand til at adskille og strukturere en så stor mængde information.

Data fra et radioteleskop i sydstangen kunne ikke opnås indtil december 2017. Som Dr. Doulman bemærker, "skyldige var den antarktiske vinter, en tid hvor det var umuligt at bringe noget og fjerne det fra sydpolen."

I 2018 deltog teamet af astronomer ifire uafhængige grupper, der var involveret i kompilering af billeder af sorte huller fra de opnåede data. For objektiviteten af ​​resultaterne kom ingen af ​​grupperne i kontakt med hinanden, siger Dr. Doleman. På trods af den sidste fase af arbejdet sluttede en anden installation i Grønland til projektet af Event Horizon virtuelle radioteleskop i april samme år. Derefter blev overvågningen af ​​væggets centre og galaksen M87 gennemført igen. Og denne gang blev dataene indsamlet dobbelt så meget som under observationerne i 2017.

"Vores evner er steget mange gange siden da," kommenterer Doleman.

Nye observationsdata blev ikke samplet foranalyse, hvis resultat vil blive annonceret i morgen, men de tillader astronomer at kontrollere med de oplysninger, der blev opnået i 2017, samt at spore mulige ændringer.

Du kan diskutere artiklen i vores telegram-chat.

Facebook -meddelelse til EU! Du skal logge ind for at se og sende FB -kommentarer!