https://frosthead.com

Znanstveniki prvič prepoznajo rob ogromne črne luknje

Eden od treh teleskopov za zagotavljanje prelomnih podatkov na oddaljeni črni luknji, teleskop James Clerk Maxwell sedi na Mauna Kea na Havajih. Fotografiral Nik Szymanek

Točka vrnitve ni bila končno odkrita. Petdeset milijonov svetlobnih let od Zemlje, v osrčju galaksije Messier 87, črna luknja, ki je šest milijard krat bolj masivna od Sonca, je znanstvenikom prinesla prvo meritev tega, kar je znano kot "obzorje dogodkov", točka onkraj katere se materija za vedno izgubi v črno luknjo.

"Ko predmeti padejo skozi obzorje dogodkov, se za vedno izgubijo, " pravi Shep Doeleman, znanstvena sodelavka na Harvard-Smithsonian Centru za astrofiziko in vodilni avtor v prispevku, objavljenem v Science Express.

Črne luknje so najgostejši predmeti v vesolju. "Tam je tako močna gravitacija, da ni samo stvar, ki lahko prestopi obzorje dogodkov in se sesa v črno luknjo, temveč celo foton svetlobe, " pravi soavtor Jonathan Weintroub, tudi iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziko. "Nekaj ​​paradoksa je v trditvi, da smo izmerili črno luknjo, ker so črne luknje črne. Merimo svetlobo ali v našem primeru radio valove "od črne luknje in ne same črne luknje.

Zadevna črna luknja je ena od dveh največjih na nebu, v dokumentu iz septembra 2011 z naslovom "Velikost območja zaletavanja letala v M87", ki je opisal, kako je mogoče meriti obzorje dogodka.

Opisani v prispevku "Struktura lansiranja z mlazom, rešena blizu supermasivne črne luknje v M87", so ti curki sestavljeni iz "relativističnih delcev, ki se lahko raztezajo na stotine tisoč svetlobnih let, kar predstavlja pomemben mehanizem za prerazporeditev snovi in ​​energije na velikih lestvicah, ki vplivajo na evolucijo galaktike. "Slika NASA in Hubble Heritage Team STScI / AURA

Črne luknje so poleg fantastično, nenavadno bizarne tudi koristne tarče za preučevanje, pojasnjuje Weintroub, še posebej deset odstotkov, ki se ponašajo s tako imenovanimi curki ali pa se svetlobni razpoki snovi pretvorijo v energijo, ko se mase približajo obzorju dogodkov . Podprti z Einsteinovo splošno teorijo relativnosti so ti curki zagotavljali sevanje, ki ga je Weintroubova ekipa potrebovala za meritve.

S pomočjo kombiniranih podatkov iz radijskih teleskopov na Havajih, Arizoni in Kaliforniji so raziskovalci ustvarili "virtualni" teleskop, ki je sposoben zajeti 2000-krat več podrobnosti kot vesoljski teleskop Hubble. Na tej stopnji podrobnosti so raziskovalci lahko izmerili tisto, kar je znano kot "najbolj stabilna krožna orbita" materije zunaj črne luknje in M87-ovega obzorja dogodkov. Če so obzorje dogodka vrata v črno luknjo, potem je najbolj stabilna krožna orbita kot veranda; mimo te točke bodo telesa začela spirali proti obzorju dogodkov.

"Upamo, da bomo dodali še več teleskopov, " pravi Weintroub. "To je tisto, kar moramo storiti, da začnemo ustvarjati nove slike in razumeti, kaj za vraga se dogaja v dnu letala."

Kot razjasnitev, kaj je ekipa dejansko storila, Weintroub pravi: "Videla sem naslove, ki govorijo o tem, da smo naredili sliko črne luknje - pravzaprav nismo naredili ničesar, in če bi naredili sliko, to bi bil vzorec sevanja v neposredni soseščini črne luknje, ker je črna luknja črna. "

Medtem ko je pojav črnih lukenj mogoče preprosto opisati (črne so), je njihovo vedenje hitro čudno in ravno to zasmehovajoče obljubo čaka na obzorju dogodkov.

"Črne luknje so zanimive, " pravi Weintroub, "ker je ena od stvari, ki jo Einstein napoveduje s svojo teorijo splošne relativnosti, sevanje sevanja svetlobe." V resnici, Weintroub nadaljuje, je Einstein trdil, da je težnost masivnih predmetov (vključene so tudi črne luknje) ) dejansko upogne prostor, skozi katerega potuje svetloba.

Kot je dejal Weintroub, "Gravitacija upogne sama tkanina prostora, intenzivna gravitacija pa močno upogne tkanino vesolja."

Ko se virtualni teleskop širi na druga mesta v Čilu, Evropi, Mehiki, Grenlandiji in Južnem polu, Weintroub pravi, da bodo lahko v približno petih letih ustvarili še podrobnejše slike. "Ko bomo začeli ustvarjati slike, " pravi, "bomo lahko videli, ali je sevanje, ki ga sprejema črna luknja, " izpuščeno ", ali upognjeno, kot je Einstein napovedal.

Medtem, tu na Mlečni poti so stvari enako vznemirljive iz različnih razlogov. Čeprav je črna luknja v središču naše galaksije tisto, kar Weintroub imenuje "tiho" in ji manjka curek, so septembra septembra raziskovalci Harvard-Smithsonian Centra za astrofiziko odkrili plinski oblak z zmogljivostmi oblikovanja planetov, usmerjen proti črni luknji Mlečne poti.

Znanstveniki prvič prepoznajo rob ogromne črne luknje