U srijedu, 10. travnja 2019., teleskop Horizon (EHT) objavio je prvu fotografiju crne rupe ili crne rupe, tačnije crne rupe u središtu spiralne galaksije M87, koja je udaljena oko 53 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje.
Objašnjenje što su rupe i kako se mogu stvoriti pročitajte ovdje i ovdje.
Ubrzo nakon što je fotografija objavljena, mnogi su ljudi pomislili da je fotografija slična krafni, oku saurona , mačjem oku. I danas postoji mnogo memeova rasutih u cyber prostoru koji govore isto.
Pa je li to doista crna rupa ili mačje oko? Hajde da vidimo!
Ukratko, ne možemo. Budući da crne rupe ne emitiraju niti odražavaju energiju u bilo kojem obliku i iz crne rupe ne može izaći ništa (čak ni svjetlost) da bi se moglo detektirati sa zemlje. Međutim, postojanje crnih rupa može se otkriti utjecajem njihovog gravitacijskog polja na druga nebeska tijela.
To znači da je fotografija jučer bila podvala !
Eits, pričekajte malo. Ne žurite sa zaključcima. U osnovi, crne rupe su nevidljive . Međutim, kada je objekt, poput zvijezde, dovoljno blizu horizonta događaja crne rupe, zvijezda će doživjeti plimni poremećaj . To je fenomen gdje je zvijezda uništena zbog ogromnih plimnih sila.
Kako materijal koji čini zvijezdu pada u crnu rupu, formira nešto što se naziva prirastajući disk , ili ga ja više volim nazvati prstenom crne rupe.
Materijali na prstenu crnih rupa orbitirat će oko crne rupe prije nego što će na kraju izgubiti energiju gravitacije i pasti jestiva crna rupa. Ti se materijali trljaju jedni o druge tako da temperatura raste i emitiraju elektromagnetske valove različitih valnih duljina. To je ono što nam omogućuje vizualno promatranje crnih rupa.
Također pročitajte: Znanstvene metode i slučaj kave s cijanidomTeleskop Horizon događaja (EHT) međunarodni je projekt čiji je cilj promatranje okoliša oko supermasivne crne rupe Strijelca A * i supermasivne crne rupe u središtu galaksije M87. EHT se sastoji od 10 radio teleskopa koji su raštrkani na nekoliko mjesta na zemlji i međusobno povezani kako bi stvorili virtualni teleskop veličine zemlje.
EHT koristi interferometrijsku metodu za dobivanje slika crnih rupa. Svi odgovarajući podaci prikupljeni od svakog teleskopa kombinirat će se kako bi se dobio uzorak smetnji. Uzorak smetnji sadrži informacije o crnoj rupi koja se promatra.
Međutim, budući da je broj teleskopa koji prikupljaju podatke još uvijek relativno malen i nije ravnomjerno raspoređen po zemljinoj površini, postoji mnogo nesmotrenih podataka. Iz tog je razloga EHT razvio algoritam koji može popuniti informacijske rupe.
Ukratko, način rada algoritma je interpoliranjem i ekstrapolacijom podataka na temelju uzoraka formiranih iz prikupljenih podataka. Tada algoritam obrađuje podatke u jednu sliku.
Međutim, postoji mnogo mogućih slika koje algoritam može generirati na temelju prikupljenih podataka. Opet, to je zato što su prikupljeni podaci još uvijek relativno mali. Stoga odaberite jednu (ili skupinu) najboljih slika koje izgledaju razumnije. Ono što ovdje ima smisla je da se oblik slike približava obliku predviđenom matematičkim modelima.
Dakle, tako možemo fotografirati crne rupe.
Dakle, to nije mačja fotografija, zar ne?
Jups . No, da bismo bolje razumjeli fotografiju, moramo znati dijelove crne rupe.
Crna rupa nije rupa. To je objekt beskonačne gustoće koji se naziva singularitet . Zove se singularnost jer je objekt samo jedna točka u prostoru ( jedna točka u prostoru ) koja nema volumen.
Pročitajte i: Zašto se teleskopi grade na vrhu planina, a ne u ravnoj pustinji?Oko singularnosti postoji područje koje se naziva horizont događaja . Ovo područje je ono što crnoj rupi daje obilježja crne rupe. To se događa jer je unutar horizonta događaja gravitacijsko polje crne rupe vrlo veliko, pa čak ni svjetlost ne može pobjeći od njenog gravitacijskog privlačenja. Zato su crne rupe crne. Polumjer horizonta događaja naziva se Schwarzschildov radijus .
Zatim je disk za nakupljanje ili prsten crne rupe koji je prethodno opisan. Ovaj dio emitira puno elektromagnetskih valova kako bismo mogli fotografirati crne rupe. Prsten crne rupe orbitira na određenoj udaljenosti od singularnosti i naziva se najdubljom stabilnom radijusom kružne orbite (ISCO) . Za nerotirajuću crnu rupu, ISCO radijus je tri puta veći od radijusa horizonta događaja.
Druga je fotonska sfera koja je oko 1,5 puta radijus horizonta događaja. Ovo je područje u kojem fotoni mogu kružiti oko crne rupe! Zamislite da ste bili u tom području, tada biste mogli vidjeti stražnji dio vlastitog tijela! Kako nevjerovatno! (Ali ne pokušavaj)
Sada opet pogledajte fotografiju crne rupe (crne rupe) M87. U sredini se nalazi tamni dio i svijetli dio koji okružuje tamni dio. U tamnom dijelu nalazi se singularnost točno u sredini i horizont događaja koji ga okružuje, a svijetli dio je prsten crnih rupa i mali dio fotonske sfere .
E, sad je jasno da je fotografija doista fotografija crne rupe, a ne mačje oko , oko saurona ili krafne.
Budite znatiželjni, momci!
Referenca
- Teleskop Horizon događaja: znanost
- Crna rupa
- Kako snimamo slike crnih rupa?
- Događaj poremećaja plime i oseke
