Vienīgajā melnajā caurumā, ko mēs jebkad esam redzējuši, ir ēna, kas šūpojas

Supermasīvā melnā cauruma M87* akrecijas diska simulācija. EHT / Hotaka Shiokawa

Vairāk nekā pirms gada zinātnieki pasaulei atklāja kaut ko neticamu: pirmā melnā cauruma fotogrāfija, kas jebkad uzņemta . Apkopojot radioastronomijas novērojumus, kas veikti ar traukiem četros kontinentos, sadarbībai, kas pazīstama kā Event Horizon Telescope, izdevās palūkoties 53 miljonu gaismas gadu attālumā un aplūkot supermasīvu melno caurumu, kas ir 6,5 miljonus reižu lielāks par saules masu un atrodas. galaktikas Mesjē 87 (M87) centrā. Ugunīgajā vēsturiskajā attēlā bija redzams spilgts īpaši karstas gāzes un gružu pusmēness, kas riņķo ap melnā cauruma notikumu horizontu, piķa melns centrālais neatgriezeniskais punkts, kas notver visu, kas iet pāri, pat gaismu.

EHT komanda tikko bija panākusi vienu no iespaidīgākajiem sasniegumiem astronomijas vēsturē, taču tas bija tikai sākums. Trešdien EHT sadarbības dalībnieki publicēja jaunus atklājumus Astrofizikas žurnāls par M87 supermasīvo melno caurumu (pazīstams kā M87*), atklājot divus jaunus svarīgus ieskatus.

Pirmkārt, notikumu horizonta ēnas diametrs laika gaitā nemainās, un tas ir tieši tas, ko Einšteina vispārējās relativitātes teorija paredz M87* izmēra supermasīvajam melnajam caurumam. Tomēr otrs ieskats ir tāds, ka spilgtais pusmēness, kas rotā šo ēnu, nebūt nav stabils: tas svārstās. Ap M87* ir tik daudz nemierīgu vielu, ka ir jēga, ka pusmēness izkliedēsies un kļūst nemierīgs. Taču fakts, ka mēs to varam vērot laika gaitā, nozīmē, ka mums tagad ir izveidota metode viena no ekstrēmākajiem vides veidiem visā Visumā fizikas pētīšanai.

Mēs vēlamies izprast fiziku ekstremālos apstākļos melnā cauruma tuvumā un uzzināt par to, kā melnais caurums mijiedarbojas ar vielu tuvākajā vidē, saka Maciek Wielgus, astronoms no Hārvarda-Smitsona Astrofizikas centra un vadošais autors. no jaunā pētījuma. Melnā cauruma pusmēness izskata dinamikas izpēte ir veids, kā izpētīt šo aizraujošo vidi.

Pirms EHT zinātniekiem nebija jutīgu instrumentu, kas nepieciešami, lai izpētītu strukturālās izmaiņas, kuras cauri melnais caurums. Tas bija kā skatīties filmu ar 1 pikseļa izšķirtspēju, saka Velguss. Jūs redzat, ka spilgtums laika gaitā mainās — skaidrs, ka kaut kas tur notiek, bet veiksmi, izdomājot, par ko ir filma.

Notikumu horizonta teleskops

Jaunie atklājumi neveic jaunus M87* novērojumus, bet drīzāk raksturo ēnu pusmēness, izmantojot jaunu datu analīzi, kas savākti no 2009. līdz 2013. gadam EHT pirmsākumos, apvienojumā ar 2017. gada datu kopu, kuras rezultātā tika izveidots melnādains attēls. caurums pirmajā vietā. Vecākie dati bija mazāk detalizēti programmatūras ierobežojumu un ierobežotākas aparatūras dēļ, taču tie aptvēra ilgāku laika periodu. Tikmēr jaunākā datu kopa sastāvēja no tikai četriem M87* novērojumiem vienas nedēļas laikā, taču tā bija daudz bagātāka un niansētāka. Vilguss un viņa komanda varēja izmantot informāciju no jaunajiem datiem, lai aizpildītu nepilnības vecajos, jo jūs varat pievienot jaunu koriģējošu filtru vecam fotoattēlam, lai padarītu to asāku. Bam — tiem bija augstas kvalitātes laika nobīde — M87*, kas laika gaitā stiepās vairākas nedēļas.

EHT joprojām apstrādā 2018. gada novērojumus un nākamgad plāno veikt jaunus M87 novērojumus, kopā izmantojot 10 teleskopus. Šie novērojumi, kas ietvers dziļāku pusmēness izpēti, varētu atklāt jaunus ieskatus par melnā cauruma griešanos, tā magnētiskā lauka stiprumu un apkārtējās vielas plazmas mikrofiziku. Savukārt pētnieki cer, ka šīs atziņas var būt daļa no lielāka darba, kas atrisina noslēpumu, kas slēpjas aiz dažām mežonīgākajām parādībām, kas saistītas ar supermasīvajiem melnajiem caurumiem, piemēram, to, kas izraisa ļoti jonizētas vielas izmešanu no to centra.

paslēpties