gov-civil-vilareal.ptKaj bi nazadnje videli, ko bi padli v črno luknjo?
>Aprila 2019 je astronomi so objavili neverjetno slika supermasivne črne luknje v središču galaksije M87 . To je bila slika najvišje ločljivosti črne luknje, ki je bila kdajkoli narejena, in je prikazala srhljivo žareč nejasen obroč materiala s temno piko v sredini. To ni bila sama črna luknja, ampak v nekem smislu njena senco ; večji volumen prostora okoli njega, kjer nobena orbita ni stabilna, in celo sama svetloba sčasoma pade v neskončno globoko jamo.
Prva podoba 'sence' supermasivne črne luknje. To prikazuje območje okoli črne luknje z maso 6,5 milijard krat večjo od Sonca, ki se nahaja 55 milijonov svetlobnih let stran od Zemlje v jedru galaksije M87. Kredit: NSF
8888 duhovni pomen
Čeprav je ta slika kul, je nejasna iz dveh razlogov. Eno je, da kljub teleskop Event Horizon (kot se imenuje niz, ki je naredil opazovanja), ki združuje moči teleskopov dobesedno po vsem svetu, ločljivost preprosto ni dovolj visoka, da bi videli številne podrobnosti - od 55 milijonov svetlobna leta stran, je celo velika črna luknja videti precej majhna. Druga je, da so bili časi izpostavljenosti dolgi, zato so bile vse lastnosti, kot so delci plina, ki se vrtijo okoli črne luknje, zameglili.
Kaj bi a veliko kako izgleda posnetek te črne luknje z višjo ločljivostjo?
Skupina astronomov in fizikov se je odločila, da se bo lotila tega problema . Z uporabo Einsteinovih enačb za splošno relativnost, ki urejajo, kako se vesolje in svetloba obnašata v bližini črne luknje, so ustvarili vrsto slik, da bi raziskali, kako bi to izgledalo na daljavo.
Simulacija tega, kako bi izgledala črna luknja v središču galaksije M87, ko upogne svetlobo okoli sebe. Spodaj: Posnetki svetlobe okoli črne luknje v različnih obdobjih. Zgoraj: Sestavljen iz vseh posnetkov skupaj, ki prikazujejo, kaj je teleskop Event Horizon videl na zgodovinski podobi leta 2019. Zasluge: Prilagojeno od Johnson et al.
Vau. Kaj to pomeni?
Spodnja vrstica slik je tri ločene posnetke, narejene z njihovo simulacijo s fizičnimi lastnostmi črne luknje, ki posnemajo tiste v pravi črni luknji. Na primer, uporabili so maso 6,2 milijarde sončnih mas, kot gledanja, ki se ujema z našim z M87, in količino materiala, ki se vrti okoli njega v ravnem disku, imenovanem akrecijski disk (izračunano z infrardečimi opazovanji tega materiala). Lestvica je neverjetno majhna; 50 μas = 50 mikroarcsekund, pri čemer je ena ločna sekunda približno velikost ameriške četrtine oddaljene več kot 5 kilometrov. Torej je to dobesedno kot videti a bakterija na tistem četrtletju.
Zgornja slika prikazuje kombinacijo več posnetkov, ki prikazujejo, kaj bi dejanski teleskop Event Horizon videl pri daljši izpostavljenosti, če bi imel neskončno ločljivost. Dobiš svetel prstan, rahlo asimetričen, nekaj svetlobe, ki prihaja tako iz notranjosti kot zunaj njega, in tista zrela črna praznina na sredini.
Kaj torej to pomeni?
Ali bi bilo mogoče dobiti dejansko podobo črne luknje, ki je bolj podobna tej sim? Pravzaprav ja! Eden od načinov bi bil izstrelitev radijskih teleskopov v vesolje, s čimer bi razširili izhodišče matrike. Bolj ko so teleskopi oddaljeni drug od drugega, višja je ločljivost. Težava pri tem je, da morajo biti radijski teleskopi veliki, na desetine metrov na splošno, če ne celo več, in da nekaj take velikosti v vesolje ni enostavno. Zanima me, ali nam bo v naslednjih desetletjih to uspelo? Morda celo nekaj zgraditi na Luni, počivati v kraterjih enake velikosti, ki jih prilegajo za stabilnost ... Če bi lahko, bi dobili slike, ki bi ustrezale rezultatom tega izračuna.
kako pokazati, da vam nekdo pošilja sporočila
Do takrat pa lahko delamo s tem, kar imamo, in to je še vedno precej dobro. Veliko se učimo o tem, kaj bi videli, če bi padli v črno luknjo. Tega ne bi videli dolga -ko bi se tako približali-bi se gibali blizu svetlobne hitrosti-in verjetno bi bili zaposleni, da bi jih gravitacija in plima raztrgali na drobce in vseeno ocvrli zaradi visokoenergetskega sevanja. Ampak vseeno precej kul.
