Ажурирано 11. априла у 16:40. ЕТ.
Јуче су Земљани први пут бацили поглед на стварну слику црне рупе - претварајући оно што је живело само у нашим колективним замислима у конкретну стварност.
Слика приказује наранџасти прстенасти прстен који кружи тамном сјеном црне рупе која се спушта материјом удаљеном 55 милиона свјетлосних година у средишту галаксије познате као Дјевица А (Мессиер 87).
Овај замућени први поглед довољан је да потврди да Аинстеинова теорија релативности делује чак и на граници овог џиновског понора - екстремне локације на којој су неки мислили да ће се његове једначине распасти. Али ова неухватљива слика поставља пуно питања. Ево неких одговора на ваша питања.
Шта је црна рупа?
Црне рупе су изузетно густи предмети из којих не може побјећи ништа, па ни свјетлост. Како једу материју у близини, они постају величине. Црне рупе обично настају када велика звезда умре и сруши се на себе.
Сматра се да ће супермасивне црне рупе, које су милионима или милијардама пута масивније од сунца, бити у средишту готово сваке галаксије, укључујући и нашу. Наши се зову Стрелац А *.
Зашто прије нисмо видјели слику црне рупе?
Црне рупе, чак и супермасивне, нису толико велике. На пример, снимање црне рупе у центру нашег Млечног пута, за коју се претпоставља да је око 4 милиона пута масивнија од сунца, било би попут снимања ДВД-а на површини месеца, Димитриос Псалтис, астрофизичар са Универзитета у Аризони, рекао је за Вок. Такође, црне рупе су обично закривене материјалом који може да засјени светлост која окружује црну рупу, написали су они.
Пре ове слике, како смо знали да постоје црне рупе?
Аинстеинова теорија релативности је прво предвидјела да ће, када огромна звезда умре, оставити иза себе густо језгро. Ако је ово језгро било преко три пута веће од сунца, његове једначине показале су да сила гравитације ствара црну рупу, наводи НАСА.
Али до јуче (10. априла), научници нису могли фотографирати или директно посматрати црне рупе. Уместо тога, ослањали су се на индиректне доказе - понашање или сигнале који долазе из других објеката у близини. На пример, црна рупа затрпава звезде које су јој преблизу. Овај процес загрева звезде, узрокујући им да емитују рендгенске сигнале које телескопи могу открити. Понекад црне рупе испљуну огромне набоје наелектрисаних честица, што су, опет, открили наши инструменти.
Научници такође понекад проучавају кретање предмета - ако се чини да су чудно повучени, црна рупа би могла бити кривац.
Шта видимо на слици?
Сама црна рупа емитује премало зрачења да би се могла детектовати, али као што је Ајнштајн предвидио, може се видети обрис црне рупе и њен хоризонт догађаја - граница преко које светлост не може побјећи.
Испада да је то истина. Тамни круг у средини је "сенка" црне рупе која је откривена ужареним гасом који сједи на хоризонту догађаја око ње. (Екстремно гравитационо повлачење црне рупе прегрева гас, узрокујући да емитује радијацију или "сјај"). Али гас у хоризонту догађаја није баш наранџасти - радије су астрономи укључени у пројекат одлучили обојати сигналне радио-таласе у наранџасте како би приказали колико су велике емисије.
Жути тонови представљају најинтензивнију емисију, док црвени приказује нижи интензитет, а црни мало или нимало емисије. У видљивом спектру боја емисије вероватно би се видела голим оком као бела, можда благо обојена плавом или црвеном бојом.
Више можете прочитати у овом чланку Ливе Сциенце.
Зашто је слика мутна?
Са тренутном технологијом то је највећа достизање резолуције. Резолуција телескопа Евент Хоризон износи око 20 микро секунди. (Једна микроракунда се односи на величину периода на крају реченице ако бисте је гледали са Земље, а тај период је био у летку остављеном на Месецу, према часопису Аматерског удружења астрономских астронома из Њујорка.)
Ако снимите обичну фотографију која садржи милионе пиксела, раздубите је неколико хиљада пута и изгладите, видећете отприлике исту резолуцију као на слици црне рупе, према Геоффреи Цреву, потпредседнику Евент Хоризон Телесцопе. Али с обзиром да сликају црну рупу удаљену 55 милиона светлосних година, то је невероватно импресивно.
Зашто је прстен тако неправилног облика?
Научници још не знају. "Добро питање и на које се надамо одговорити у будућности", рекао је Црев. "За сада је то оно што нам је показао М87."
Како су научници снимили ову слику?
Преко 200 астронома широм света обавило је мерења помоћу осам земаљских телескопа који су заједнички познати под називом Евент Хоризон Телесцопе (ЕХТ). Ови телескопи се обично налазе на локацијама велике висине као што су вулкани на Хавајима и Мексику, планине у Аризони и шпанској Сијера Невади, пустиња Атацама и Антарктика, наводи се у саопштењу Националне научне фондације.
У априлу 2017. астрономи су синхронизовали све телескопе да би истовремено вршили мерења радио таласа који се емитују са хоризонта догађаја црне рупе. Синхронизација телескопа била је слична стварању телескопа величине Земље са импресивном резолуцијом од 20 микрокарсекунди - довољно за читање новина у рукама Њујорчана, све из кафића у Паризу, наводи се у саопштењу. (За поређење, црна рупа коју су снимили је дугачка око 42 микро-секунде).
Затим су узели сва та сирова мерења, анализирали их и комбиновали у слику коју видите.
Зашто су научници за снимање слике мерили радио таласе, а не видљиву светлост?
Могли би добити бољу резолуцију употребом радио таласа него ако користе видљиву светлост. "Радио таласи тренутно нуде највећу угаону резолуцију било које технике тренутно", рекао је Црев. Угаона резолуција односи се на то колико добро (најмањи угао) телескоп може разликовати између два одвојена објекта.
Да ли је ово стварна фотографија?
Не, не у традиционалном смислу. "Тешко је направити слику радио-таласима", рекао је Црев. Научници мисије измерили су радио таласе који се емитују из хоризонта догађаја црне рупе, а затим су те информације обрађивали рачунаром како би направили слику коју видите.
Да ли ова слика још једном доказује Еинстеинову теорију релативности?
Да. Еинстеинова теорија релативности предвиђала је да постоје црне рупе и да имају хоризонте догађаја. Једнаџбе такође предвиђају да хоризонт догађаја треба бити нешто кружни, а величина директно повезана са масом црне рупе.
Ето и гле: помало кружни хоризонт догађаја и закључена маса црне рупе подударају се са проценама онога што би требало да се заснива на кретању звезда даље од ње.
Више можете прочитати на Спаце.цом.
Зашто нису снимили слику црне рупе наше галаксије, уместо што су одабрали једну далеко?
М87 је прва истраживачица црних рупа која је измерила тако да су прво анализирали то, рекао је Схеп Доелеман, директор Евент Хоризон Телесцопе-а током конференције за новинаре. Али такође је било лакше да се слика у поређењу са Стрелцем А *, који седи у средишту наше галаксије, додао је. То је зато што је толико далеко да се током вечери мерења не помера много. Стрелац А * је много ближи, тако да није тако „фиксиран“ на небу. У сваком случају, "веома смо узбуђени што радимо на Саг А *", рекао је Доелеман. "Не обећавамо ништа, али надамо се да ћемо то добити врло брзо."
