Sekalaiset

Kuinka sieppaamme mustia reikäkuvia?

Kuinka sieppaamme mustia reikäkuvia?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mustat aukot ovat epäilemättä yksi maailmankaikkeuden mahtavimmista ja kunnioitusta herättävimmistä ilmiöistä. On myös yksi salaperäisimmistä, sillä tiedemiehet eivät pysty tutkimaan niitä tavanomaisessa mielessä. He ovat niin käsittämättömiä, että tähtitieteilijät ja astrofyysikot ovat tutkineet heitä vain noin puoli vuosisataa.

Itse asiassa tutkijat törmäsivät ensin teoreettisesti mustien aukkojen mahdolliseen olemassaoloon Albert Einsteinin ja hänen painovoimaa koskevien teorioidensa ansiosta. Vuosikymmenien ajan heidän läsnäolonsa vahvistettiin teleskooppien keksimisen ansiosta, jotka pystyivät erottamaan esineet miljardien valovuosien päässä.

LIITTYVÄT: 5 MIELTÄ puhaltavaa faktaa painovoimasta

Ja silti, tutkijat eivät ole vieläkään onnistuneet kaappaamaan suoraa kuvaa mustasta aukosta. Aivan kuten aurinkokennojen ulkopuoliset planeetat ja Linnunradan galaksit, jokainen kuva, jonka olet koskaan nähnyt mustasta aukosta, on esimerkki siitä, mitä tutkijatajatella he näyttävät.

Joten miten löydämme ne? Kuinka tutkimme heitä? Kun ensimmäiset kuvat mustasta aukosta paljastettiin ensimmäistä kertaa 10. huhtikuuta 2019, mistä tiesimme edes, että se on olemassa? Kaikki nämä kysymykset edellyttävät hieman takautuvaa tarkastelua sekä yhteenvetoa joistakin perusperiaatteista.

Mitä ovat mustat reiät?

Yksinkertaisesti sanottuna mustat aukot ovat seurauksia, kun riittävän massiiviset tähdet elävät gravitaatioromahduksen elinkaarensa lopussa. Kauan sen jälkeen, kun tähti on kuluttanut viimeisen vetypolttoaineensa ja laajentunut moninkertaisesti sen vakiokokoon (mikä tunnetaan Punaisen jättiläishaaran vaiheena), se puhaltaa ulommat kerroksensa upeassa räjähdyksessä, joka tunnetaan supernovana.

LIITTYVÄT: MITÄ TAPAHTUU MUSTAN REIKÄN SISÄLLÄ?

Pienemmässä tähdessä tämä räjähdys jättää taakseen supertiheän tähtijäännöksen, joka tunnetaan nimellä neutronitähti (alias. Valkoinen kääpiö). Mutta massiivisempien tähtien kohdalla romahdus ja räjähdys jättävät taakseen kompaktin massan, joka kykenee muuttamaan avaruusaikaa sen ympärillä.

Mustan aukon painovoimakenttä on niin voimakas, ettei mikään - edes subatomisia hiukkasia tai sähkömagneettista säteilyä (eli valoa) - voi paeta siitä. Mustan aukon ulkoraja - piste, josta ei ole paluuta - tunnetaan nimellä Tapahtumahorisontti.

Tähän rajaan romahtava tähti vetäytyy; missä vaiheessa aika pysähtyy, eikä romahtava esine voi enää romahtaa. Tämän pisteen jälkeen mustan aukon painovoima on sama kuin massaa, ainetta ja energiaa vastaava kohde voidaan edelleen havaita.

Mutta tapahtumahorisontissa mikään ei voi paeta, eikä mitään voida havaita. Kaikki, mikä kulkee tämän rajan sisällä (aine tai energia), on paineistettua ainetta äärettömän tiheä aika-aika-alue, jota kutsutaan singulariteetiksi.

Puhuessaan tiedemiehet teorioivat myös, että juuri tämä on mustan aukon keskellä. Muuten tunnetaan nimellä gravitaatiomainen singulariteetti, tällä alueella aika-ajan kaarevuudesta tulee ääretön. Toisin sanoen fysiikan normaalit lait ovat singularismin sisällä erottamattomia toisistaan, ja ajalla ja avaruudella ei enää ole merkitystä.

LIITTYVÄT: FYSIIKAN VIRHEELLISIMMÄT TEORIAT - SELITETTY

Mustien aukkojen koko vaihtelee myös. Massiivisemmat tähtesi loivat "tähtien mustia aukkoja", jotka voivat vaihdella kymmenestä 100: een aurinkomassaan, mutta on myös suurempia, jotka ovat seurausta fuusioista. Nämä sulautumiset tuottavat gravitaatioaaltoja, jotka myös yleinen suhteellisuusteoria ennusti, jotka aiheuttavat aika-ajan aaltoilua.

Tutkijat alkoivat vasta äskettäin havaita nämä aallot sellaisten laitteiden ansiosta kuin Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) - joka koostuu kahdesta laitoksesta, jotka sijaitsevat Hanfordissa Washingtonissa ja Livingstonissa Louisianassa; Neitsyt observatorio Pisan kaupungin lähellä Italiassa; ja pian valmistuva Kamioka Gravitational Wave Detector (KAGRA) Japanissa.

Tämän sulautumisprosessin uskotaan luovan supermassiiviset mustat aukot (SMBH), jotka esiintyvät useimpien (ellei kaikkien) spiraali- ja elliptisten galaksien keskellä. Ja kun tapahtuu galaktisia sulautumisia, nämä SMBH: t myös yhdistyvät ja kasvavat entisestään!

Lähin SMBH tunnetaan nimellä Jousimies A *, joka sijaitsee noin 26000 valovuoden päässä aurinkokunnastamme galaksimme keskellä lähellä Jousimies- ja Scorpius-tähdistöjen rajaa. Tämän SMBH: n massa vastaa noin 4 miljoonaa aurinkoa ja on yksi harvoista mustista aukoista, jotka ovat riittävän lähellä tähtitieteilijöitä tarkkailemaan lähellä olevan aineen virtausta.

Mustien reikien luokitus:

Mustia aukkoja luonnehditaan kolmen parametrin perusteella - massa, kierto ja varaus. Näiden ominaisuuksien perusteella tutkijat ovat tunnistaneet neljä erilaista mustaa aukkoa. Ensinnäkin sinulla on Alkuperäiset mustat reiät (PBH), joiden halkaisija on alle kymmenesosa millimetristä ja joiden massa on suunnilleen yhtä suuri kuin maapallolla.

LIITTYVÄT: 33 Suosituinta lääkäriä, mukaan lukien haukkaaminen, puolustavat kOSMISEN INFLAATIO TEORIAA

Nämä ovat puhtaasti hypoteettinen mustien aukkojen luokka, joiden uskotaan muodostuneen ylikuormituslaastareiden kautta pian Ison räjähdyksen jälkeen. Stephen Hawkingin vuonna 1972 esittämän teorian mukaan nämä mustat aukot voisivat olla vastuussa maailmankaikkeuden "puuttuvasta massasta" (alias Dark Matter) - luultiin, että tätä teoriaa on testattu äskettäin negatiivisilla tuloksilla.

Toiseksi on Tähtimassan mustat reiät, joiden massa vaihtelee noin 4: stä 15: ään aurinkomassaa ja ovat seurausta massiivisesta tähdestä, jonka elinajan lopussa ydin romahtaa. Kolmanneksi sinulla on Välimassan mustat reiät muutaman tuhannen aurinkomassan ja uskotaan uskovan tähtijoukkoihin.

Viimeiseksi, sinulla on edellä mainittu Supermassiiviset mustat reiät (SMBH), jotka ovat useimpien suurten galaksien keskuksissa ja vaihtelevat miljoonista miljardeihin aurinkomassoihin (galaksin koosta riippuen). Vaihtoehtoisesti mustat aukot voidaan luokitella kiertymisen ja varauksen ominaisuuksien perusteella, joista syntyy kolme luokkaa.

Ensinnäkin on Schwarzschildin musta reikä (eli "staattinen musta aukko"), joka ei pyöri, jolla ei ole sähkövarausta ja jolle on tunnusomaista vain sen massa. Siellä on myös Kerr musta reikä on realistisempi skenaario, joka on pyörivä musta aukko ilman sähkövarausta.

Viimeisenä on Ladattu musta reikä, joka voi olla joko ladattu ja pyörimätön musta aukko (alias. Reissner-Nordstromin musta aukko) ja varattu, pyörivä musta aukko (Kerr-Newmanin musta aukko).

Tutkimuksen historia:

Mustien aukkojen olemassaolon ennusti Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian teoria, jonka mukaan aika-ajan kaarevuus vääristyy gravitaatiokenttien läsnä ollessa. Ajan myötä tähtitieteilijät ja tutkijat laajentaisivat hänen kenttäyhtälöitään, mikä johtaisi mustien aukkojen teoriaan.

Ensimmäinen oli saksalainen tähtitieteilijä Karl Schwarzschild (1873-1916), joka käytti Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian avulla selvittääkseen, että singularismin pisteeseen pakattu aine suljettaisiin pallomaisella avaruusalueella, josta mikään ei voisi paeta - ts. Tapahtuma Horisontti.

Schwarzschild hyvitetään myös sen määrittämiseksi, millä säteellä puristettu aine muodostaisi mustan aukon vähän ennen hänen kuolemaansa vuonna 1916. Tätä kutsutaan Schwarzschildin säteeksi (tai painovoimasädeksi), joka kuvaa pistettä, jossa pallon massa on niin pakattu. että poistumisnopeus pinnasta olisi yhtä suuri kuin valon nopeus.

Tätä seurasi vuonna 1931 intialaisamerikkalainen astrofyysikko Subrahmanyan Chandrasekhar, joka laski valkoisen kääpiö- / neutronitähden enimmäismassan ennen kuin se romahti mustaan ​​aukkoon. Tätä kutsutaan Chandrasekhar-rajaksi, jonka hän määritteli olevan noin 1,4 aurinkomassaa.

Samana vuonna fyysikko ja radiotähtitiede Karl Jansky - jota monet pitävät "radioastronomian isänä" - löysi Linnunradan keskustasta tulevan radiosignaalin Jousimiehen tähdistöön. Tämän radiolähteen todettiin myöhemmin olevan SMBH, joka tunnetaan nimellä Jousimies A *.

Vuonna 1939 Robert Oppenheimer ja muut olivat samaa mieltä Chandrasekharin analyysin kanssa ja teorioivat, että Schwarzschildin säteen sisällä oli kupla, jossa aika pysähtyi. Ulkopuoliselle tarkkailijalle tähti näyttäisi jäätyneen ajoissa romahtamisen yhteydessä, mutta Tapahtumahorisontissa loukussa olevalla tarkkailijalla olisi aivan toinen näkökulma.

1960-luvulle mennessä alkoi "Yleisen suhteellisuusteollisuuden kulta-aika", jolle oli ominaista, että yleisestä suhteellisuudesta ja mustista aukoista tuli pikemminkin tutkimuksen aiheita kuin teoreettisia uteliaisuuksia. Perinteisiin löytöihin kuului Jocelyn Bell Burnellin vuonna 1967 löytämä pulssi, jonka osoitettiin pyörivän nopeasti neutronitähtiä vuoteen 1969 mennessä.

Fyysikko Robert H.Dicke otti virallisesti käyttöön termin "musta aukko" virallisesti myös 1960-luvulla, joka ilmoitti verranneen ilmiötä Kalkuttan mustaan ​​reikään, Intian pahamaineiseen vankilaan, josta kenenkään ei sanottu palanneen.

Tänä aikana löydettiin myös yleisempiä ratkaisuja mustista aukoista johtuviin teoreettisiin kysymyksiin. Näihin sisältyivät matemaattiset ratkaisut mustien aukkojen pyörimiseksi, pyörivät ja sähköisesti varautuneet mustat aukot ja paikallaan olevat mustat aukot.

1970-luvulle mennessä Stephen Hawkingin ja muiden teoreettisten astrofyysikoiden työ johti mustan aukon termodynamiikan muotoiluun. Aivan kuten tavallinen termodynamiikka, nämä lait hahmottivat massan ja energian, alueen ja entropian sekä pinnan painovoiman ja lämpötilan välistä suhdetta.

Vuoteen 1974 mennessä Hawking osoitti, että kvanttikenttäteoria ennustaa, että mustat aukot säteilevät kuin musta kappale, jossa lämpötilat ovat verrannollisia mustan aukon pintapainoon. Tämä ilmiö, jossa mustat aukot lähettävät säteilyä eksoottisten hiukkasten muodossa, on tullut tunnetuksi nimellä "Hawking-säteily".

Tämä teoria sai aikaan "mustaa reikää koskevan tiedon paradoksin". Klassisen yleissuhteellisuusteorian mukaisesti, kun musta aukko on luotu, se ei koskaan katoa, ja kaikki, mikä siihen menee, näkee sen kvanttitiedon ikuisesti.

Hawkingin teoria ennusti kuitenkin, että mustat aukot menettävät hitaasti massaa säteilemällä ajan myötä ja lopulta haihtuvat - vaikka tämä tapahtuisi uskomattoman pitkillä aikatauluilla jopa yhden aurinkomassan mustille aukoille. Tähän mennessä kaikki yritykset Hawkingin säteilyn havaitsemiseksi eivät ole tuottaneet todennettavissa olevia tuloksia.

LIITTYVÄT: MITEN HAKUMME MAA-ALUEIDEN ÄLYKÄN ELÄMÄN?

Vuonna 1974 tähtitieteilijät National Radio Astronomy Observatory (NRAO) vahvistivat Jousimies A *: n olemassaolon, jonka nimen löysi löytöryhmän jäsen (Robert Brown) vuonna 1982 tutkimuksessa, joka kuvaa löytöä.

Kuinka löydämme mustat reiät ?:

Yksinkertaisesti sanottuna emme. Koska mustat aukot eivät heijasta mitään energiaa, eikä mikään (edes valo) voi paeta niistä, ne ovat kaikilta osin näkymättömiä. Vuosikymmenien ajan tutkijat ovat kuitenkin kyenneet päättelemään läsnäolonsa vaikutuksesta ympäröivään maailmankaikkeuteen.

Näitä ovat mustien aukkojen gravitaatiovaikutus läheisiin tähtiin ja taivaankappaleisiin, mikä käy ilmi läheisten esineiden liikkeistä, jotka kiertävät niitä. Esimerkiksi vuodesta 1995 lähtien tähtitieteilijät ovat seuranneet 90 tähtiä, jotka kiertävät Jousimies A *: ta.

Kiertoratojensa perusteella tähtitieteilijät pystyivät päättelemään, että Jousimies A *: n massa oli vähintään 2,6 miljoonaa aurinkomassaa, minkä ne myöhemmin puhdistivat 4,3 miljoonaan avaruudessa, jonka halkaisija oli alle 0,002 valovuotta. Yksi näistä tähdistä, nimeltään S2, on sittemmin suorittanut täyden kiertoradan ja sen liikkeitä on käytetty yleisen suhteellisuustestin testaamiseen.

Mustiin aukkoihin liittyy myös korkean energian ilmiöitä, kuten korkean energian päästöt ultravioletti-, röntgen- ja gammasäteilyn aallonpituuksilla ja relativistisilla suihkukoneilla. Pohjimmiltaan, kun aine putoaa kiertoradalle mustan aukon ympärille, se muodostaa kasvatuslevyn mustan aukon ympärille.

Mustan aukon voimakas painovoima vetää energiaa tälle levylle, jolloin se pyörii nopeasti ja lämpenee kitkasta. Tämä saa levyn aineen lähettämään energiaa sähkömagneettisen säteilyn muodossa useilla aallonpituuksilla.

Joistakin kiinnityslevyistä on tullut niin kirkkaita, uskomattoman kirkkaita, että ne ylittävät galaksiisäntänsä miljardit tähdet. Galaksit, joilla on erityisen kirkkaat levyt, tunnetaan aktiivisina galaktisen ytimen (AGN) galakseina, joissa niiden keskukset ovat paljon kirkkaampia kuin muu galaksi.

Nopeasti pyörivien SMBH: iden tiedetään myös lähettävän energiaa relativististen suihkukoneiden muodossa. Näin tapahtuu, kun kuuma, jännitteinen kaasu kohdistuu magneettikentän viivoilla ja ampuu ulos pylväistä ja nopeuksilla, jotka ovat murto-osa valon nopeudesta.

Näiden suihkukoneiden tutkiminen antaa tähtitieteilijöille mahdollisuuden erottaa vain mustan aukon läsnäolo, tapa, jolla he muuttavat suuntaa, paljastaa asioita itse mustien aukkojen pyörimisestä (kuten niiden pyörivien levyjen suunta ja koko). Koska suihkut ovat niin suuria, ne on myös suhteellisen helppo havaita kosmoksessa.

Itse asiassa tähtitieteilijät ovat havainneet nämä suihkut tulevan useiden massiivisten galaksien keskuksista, mikä on osoitus SMBH: sta. Näiden suihkukoneiden avulla tähtitieteilijät voivat myös tunnistaa, millä galakseilla on AGN ja millä ei.

Tämän mahdollistavat tekniikat sisältävät erittäin herkkiä instrumentteja ja teleskooppeja, jotka pystyvät ottamaan kuvia universumistamme spektrin näkyvissä ja näkymättömissä osissa. Näitä ovat optiset, infrapuna-, ultravioletti-, radio-, röntgen- ja gammasädelaitteet sekä avaruuteen perustuvat teleskoopit.

Joitakin esimerkkejä muistiinpanosta ovat Hubble-avaruusteleskooppi, joka on tuottanut merkittäviä ja korkean resoluution kuvia universumistamme, joista joitain käytettiin mustien aukkojen läsnäolon määrittämiseen. Sitten on Spitzer-avaruusteleskooppi, NASAn johtava infrapuna-avaruusteleskooppi.

Sitten sinulla on Galaxy Evolution Explorer (GALEX), joka tarkkailee maailmankaikkeutta spektrin ultraviolettipäässä; Arecibo Radio Observatory ja Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), jotka johtavat radioastronomiaa; ja Chandran röntgentutkimuksen observatorio, XMM Newtonin röntgenobservatorio, Fermi-gammasäde-avaruusteleskooppi ja Neil Gehrelsin nopea observatorio.

Tärkeimmät haasteet:

Kuten on todettu, mustia aukkoja ei voida havaita näkyvässä valossa, mikä tekee niiden löytämisestä tavanomaisen optiikan kanssa erittäin vaikeaa. Tämä edellyttää, että tähtitieteilijät etsivät mustan aukon voimakkaan painovoiman vaikutusta ympäröivään kosmiseen ympäristöön ja tämän vapauttamaan energiaan.

Luonnollisesti tämä edellyttää suuria kaukoputkia, jotka on varustettu hienostuneella optiikalla ja instrumenteilla, puhumattakaan runsaasta laskentatehosta kuvien käsittelemiseksi. Lisäksi ilmakehän vääristyminen on ongelma, joka joko edellyttää, että teleskoopeissa on mukautuva optiikka, tai että ne asetetaan kiertoradalle.

Toinen menetelmä tunnetaan interferometriana, jossa kaksi tai useampia valonlähteitä yhdistetään muodostamaan häiriökuvio, joka sitten mitataan ja analysoidaan. Nämä mallit sisältävät elintärkeää tietoa tutkittavasta kohteesta tai ilmiöstä ja voivat saavuttaa tarkkuustason, joka muuten olisi mahdotonta.

Ainoa ongelma on, että samanlaisia ​​ilmiöitä on havaittu muun tyyppisten kompaktien esineiden - kuten neutronitähtien, pulsarien ja valkoisten kääpiöiden - ympärillä. Tämän seurauksena tähtitieteilijöiden on tarkkailtava kiihdytyslevyjä, energialähteitä ja lähellä olevia esineitä tarkasti laskemaan niihin vaikuttavan kohteen massa.

Lyhyesti sanottuna mustien aukkojen löytämiseen ja tutkimiseen tarvitaan hienostuneita instrumentteja, todistettuja menetelmiä ja paljon kovaa työtä. Onneksi seuraavan sukupolven instrumentit ovat alkamassa toimia, jotka helpottavat työtä. Yksi niistä on Event Horizon Telescope (EHT).

Event Horizon -teleskooppi:

EHT on kansainvälinen projekti, joka hyödyntää tähtitieteen viimeaikaisia ​​edistysaskeleita massiivisen "virtuaaliteleskoopin" luomiseksi. Tähän sisältyy maailmanlaajuisen radioantenniverkon ja useiden hyvin pitkien perustason interferometria (VLBI) -asemien tietojen yhdistäminen ympäri maailmaa.

EHT pyrkii tarkkailemaan Jousimies A *: n välittömää ympäristöä sekä vielä suurempaa SMBH: ta Messier 87: n (eli Virgo A) keskustassa. Tämä ylivoimainen elliptinen galaksi on monta kertaa Linnunradan kokoinen ja sijaitsee noin 54 miljoonan valovuoden päässä Maasta Neitsyt-tähdistössä.

EHT kerää valoa näistä SMBH: ista tukeutuen projektiin osallistuviin kymmeniin observatorioihin. Kun tämä valo on kerätty, tiedot yhdistetään ja käsitellään kuvantamisalgoritmeilla, jotka täyttävät puuttuvat aukot tiedoissa, jolloin projektiryhmä pystyy rekonstruoimaan kuvan mustan aukon tapahtumahorisontista.

Yhdistämällä radiolautaset ympäri maailmaa tähtitieteilijät ovat pystyneet luomaan maapallon kokoisen interferometrin, joka pystyy mittaamaan SMBH-päästöalueiden koon. Projektissa hyödynnetään myös keskeisten millimetrin ja submillimetrin aallonpituuden laitoksia korkeilla paikoilla.

Projekti alkoi kerätä valoa vuonna 2006 ja on lisännyt useita observatorioita alusta lähtien. Nykyään se yhdistää kymmenen radioteleskooppia ja niitä käyttäviä vastaavia laitoksia, joihin kuuluvat:

  • James Clerk Maxwell -teleskooppi (JCMT) Mauna Kean observatoriossa (CSO) Havaijilla

  • Alfonso Serrano (LMT), suuri millimetrin teleskooppi Volcán Sierra Negrassa, lähellä Veracruzia, Meksiko

  • Yhdistetty matriisitutkimustutkimus (CARMA) Itä-Kaliforniassa

  • Kitt Peak National Observatoryn (KPNO) kaksi radioteleskooppia, jotka sijaitsevat aivan Tucsonin eteläpuolella Arizonassa

  • Arizonan radion observatorion (ARO) submillimetriteleskooppi (SMT) Etelä-Arizonassa

  • Euroopan eteläisen observatorion (ESO) Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) Pohjois-Chilessä

  • 30 metrin teleskooppi Etelä-Espanjassa ja pohjoinen laajennettu millimetriryhmä (NOEMA) Etelä-Ranskassa, joita molempia ylläpitää Millimetrin radiostronomian instituutti (IRAM)

  • South Pole Telescope (SPT) Amundsen – Scott South Pole -asemalla

Tulevien vuosien aikana lisätään vielä kaksi ryhmää: Grönlannin teleskooppi, jota Smithsonian Astrophysical Observatory ja Academia Sinica Astronomy and Astrophysics Institute käyttävät yhdessä; ja IRAM: n pohjoinen laajennettu millimetriryhmä (NOEMA) Etelä-Ranskassa.

Osallistuvien observatorioiden keräämät tiedot ladataan sitten kiintolevylle ja kuljetetaan lentokoneella MIT Haystack Observatory -keskukseen Massachusettsissa Yhdysvalloissa ja Max Planck Institute for Radio Astronomy -yliopistoon, Bonn, Saksa. Siellä data ristikorreloidaan ja analysoidaan 800 tietokoneella, jotka on kytketty 40 Gbit / s -verkon kautta.

Vaikka ensimmäisen kuvan Sagittarius A *: sta odotettiin tuotettavan huhtikuussa 2017, se viivästyi, koska etelänavan teleskooppi oli suljettu talvella (huhtikuusta lokakuuhun). Tämä viivästytti tiedonsiirtoa joulukuuhun 2017, mikä viivästytti myös käsittelyä. Ensimmäinen kuva on nyt tarkoitus julkaista 10. huhtikuuta 2019.

Sen lisäksi, että tämä kuva ja muut sen kaltaiset ovat ensimmäinen tapahtumahorisontti, se testaa myös Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian (GR) äärimmäisissä olosuhteissa. Toistaiseksi suurin osa yrityksistä mitata painovoiman vaikutusta aika-ajan kaarevuuteen on koskenut pienempiä esineitä, kuten aurinko ja maa (yksi poikkeus on S2: n kiertoradan havainnot).

Mutta Jousimies A *: n ja M87: n SMBH: n erinomaisilla kuvilla GR: n havaitut vaikutukset ovat uskomattoman syvällisiä. Muihin odotettuihin tuloksiin kuuluu parempi ymmärrys siitä, miten aine muodostaa levyjä mustien aukkojen ympärille ja kasaantuu niihin, mikä antaa heidän kasvaa.

Tämä on välttämätöntä, koska tutkijat eivät vielä ymmärrä, miten aine onnistuu paeta roskilevyltä ja ylittämään mustan aukon tapahtumahorisontin. Ajan myötä ymmärretään, että kun akriittilevyjen aine menettää energiaa, se putoaa mustan aukon tapahtumahorisonttiin.

Mutta koska mustat aukot ovat niin pienikokoisia, aineen on annettava paljon energiaa pudotakseen kokonaan sisään. Lisäksi ei tiedetä, miksi roskakorissa oleva aine kokee tällaisen kitkan, kun se on niin laimea. Ergo, jonkin muun fyysisen voiman on oltava vastuussa aineen lämpenemisestä roskilevyissä ja tarttumisesta mustiin reikiin.

Tällä hetkellä johtava hypoteesi on, että pyörivät magneettikentät luovat tietyn tyyppisen turbulenssin, joka saa atomien lähettämään energiaa kitkan kanssa yhdenmukaisella tavalla. Tähän asti tiedemiehet eivät ole pystyneet testaamaan tätä teoriaa kokeellisesti; mutta EHT: n kanssa he lopulta tekevät!

Lisäksi tutkijat toivovat oppivan, miksi Jousimies A * on suhteellisen himmeä verrattuna muissa galakseissa havaittuihin SMBH: iin. Parempi käsitys mekanismeista, joita tehojätelevyt levittävät ja aiheuttavat SMBH: n kasvavan, menee pitkälle vastaamaan tähän kysymykseen.

Ensimmäisen kuvan kanssa Sagittarius A *: n tapahtumahorisontista ja "varjo" - joka esiteltiin varhain aamulla keskiviikkona huhtikuussa. Kymmenes - tutkijat ovat hyvällä tavalla saavuttamassa tämän tavoitteen. Tohtori Erin Macdonald (online-sarjan "Dr. Erin selittää maailmankaikkeutta" isäntä) tiivisti saavutuksen seuraavasti:

"Tämän löydön tärkein tieteellinen saavutus tänään on, että näemme vihdoin mustan aukon tapahtumahorisontin. Tämä on hetki juuri ennen kuin pakenemisnopeus on niin suuri mustan aukon painovoiman takia, ettei edes valo Tämä on kuvattu käyttämällä maailmanlaajuista "teleskooppia" - kahdeksan radioteleskooppia yhdistivät kuvansa voidakseen nähdä riittävän tarkkuuden ja aallonpituuden tämän kuvan kaappaamiseen.

"Tämä löytö näyttää täyttävän odotukset, jotka Einsteinin yli 100 vuotta sitten perustetut yleisen suhteellisuusteuvion yhtälöt perustivat. Hänen yhtälönsä loivat perustan teoreettisille ilmiöille, kuten mustille aukoille ja gravitaatioaalloille. Hieman yli sadassa vuodessa ihmiskunta otti nämä yhtälöt ja jatkoi hellittämättä havaintoja näistä menestykseen.

"Se ei ole vain hieno tieteellinen saavutus, vaan muistutus siitä, että tämän kuvan saavuttaminen vaati koko maailman työtä. Avaruuden tutkimus yhdistää edelleen maapalloa ja on hieno osoitus siitä, mitä ihmiskunta voi saavuttaa, kun teemme yhteistyötä "

Tulevina vuosina EHT: n takana oleva kansainvälinen tiimi aikoo järjestää tarkkailukampanjoita, joiden resoluutio ja herkkyys kasvavat jatkuvasti. Näin tehdessään he toivovat voivansa voittaa esteet, jotka estävät meitä tarkkailemasta suoraan yhtä maailmankaikkeuden voimakkaimmista ja kiehtovimmista ilmiöistä.

  • NRAO - mustat reiät
  • NASA - JWST: Tiede
  • Wikipedia - Musta reikä
  • Tapahtuman Horisontti-kaukoputki - tiede
  • NASA - mustat reiät: numeroiden mukaan
  • Swinburnin teknillinen yliopisto - musta reikä
  • NASA - Science Mission Directorate: Black Holes
  • Chandra X-Ray Observatory - Kuinka voimme havaita mustat aukot?


Katso video: Viesti Uudelle Vuodelle 2021 #Shorts (Heinäkuu 2022).


Kommentit:

  1. Gugami

    It is remarkable, this rather valuable opinion

  2. Vohkinne

    remarkably, useful information

  3. Nancie

    Olen pahoillani, mutta mielestäni virheitä tehdään. Yritetään keskustella tästä. Kirjoita minulle pm.

  4. Botwolf

    Tämä hieno idea on hyödyllinen.

  5. Kin

    Bravo on mielestäni ihailtava lause



Kirjoittaa viestin