Το Τηλεσκόπιο Event Horizon, μια σειρά πλανητικών οκτώ επίγειων ραδιοτηλεσκοπίων που δημιουργήθηκαν μέσω διεθνούς συνεργασίας, κατέλαβε αυτήν την εικόνα της υπερμεγέθας μαύρης τρύπας και της σκιάς της που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία M87.
(Εικόνα: © EHT Collaboration)
ο Τηλεσκόπιο Event Horizon το έργο δεν στηρίζεται στις δάφνες του.
Τον Απρίλιο του 2019, η συνεργασία EHT αποκάλυψε το πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας, που κατέλαβε το μεγαθήριο στην καρδιά του γαλαξία M87. Το έργο λειτούργησε εκείνη τη στιγμή για δύο δεκαετίες, αλλά η αποκάλυψη δεν σηματοδότησε ένα αποκορύφωμα ή ένα αποκορύφωμα. Αντίθετα, ήταν ένα σημείο καμπής, το άνοιγμα ενός παραθύρου σε ακόμη πιο συναρπαστικές ανακαλύψεις που θα έρθουν, ανέφεραν τα μέλη της ομάδας.
"Θα κοιτάξουμε πίσω αυτά τα 20 χρόνια από τώρα - ξέρετε, όλοι θα πίνουμε ομπρέλα ποτά κάπου - και νομίζω ότι θα αναγνωρίσουμε την εικόνα M87 ως την αρχή", ο ιδρυτής του EHT Shep Doeleman, αστρονόμος στο Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) στη Μασαχουσέτη, δήλωσε στους δημοσιογράφους στις 10 Απριλίου κατά τη διάρκεια εκδήλωσης στο web που γιορτάζει την ετήσια επέτειο της αποκάλυψης της φωτογραφίας.
"Θα είναι μόνο η αρχή", πρόσθεσε ο Doeleman. "Νομίζω ότι η ανακάλυψη θα συνεχίσει να συνεχίζεται."
Μεγάλες φιλοδοξίες μαύρης τρύπας
Η επόμενη μεγάλη στιγμή θα μπορούσε να περιλαμβάνει το υπερθεματικό του γαλαξία μας μαύρη τρύπα, που είναι γνωστό ως Τοξότης A *, ή Sgr A * για συντομία. Η ομάδα του EHT παρατήρησε το Sgr A * αλλά δεν μπόρεσε ακόμη να δημιουργήσει μια εικόνα από τα δεδομένα.
Η φωτογράφιση μιας μαύρης τρύπας είναι πολύ πιο σημαντική από το να δείχνει κανείς και να πυροβολεί. Το EHT συνδυάζει δεδομένα από οκτώ ραδιοτηλεσκόπια σε όλο τον κόσμο, τα οποία συνδέονται για να σχηματίσουν ένα εικονικό megascope στο μέγεθος της Γης. Η ομάδα επινοεί αλγόριθμους για να κατανοήσει όλες αυτές τις πληροφορίες, ενσωματώνοντάς τις για να δημιουργήσουν μια εικόνα που απεικονίζει τη μαύρη τρύπα ορίζοντας γεγονότων - το «σημείο χωρίς επιστροφή» πέρα από το οποίο τίποτα, ούτε καν φως, δεν μπορεί να ξεφύγει. (Η φωτογράφιση του εσωτερικού μιας μαύρης τρύπας είναι αδύνατη, εκτός κι αν είστε εκεί, κάτι που δεν συνιστάται.)
Μια τέτοια εργασία είναι επίπονη και χρονοβόρα. Για παράδειγμα, τα δεδομένα M87 που ενεργοποίησαν την εικόνα του περασμένου έτους συγκεντρώθηκαν το 2017. Και το Sgr A * εξακολουθεί να είναι ένας σκληρότερος στόχος, παρόλο που είναι πολύ πιο κοντά μας (26.000 έτη φωτός έναντι 55 εκατομμυρίων ετών φωτός για το M87). Το Sgr A * είναι μια σχετικά ελαφριά υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, που φιλοξενεί τη μάζα "μόνο" 4,3 εκατομμυρίων ήλιων, και ως εκ τούτου λειτουργεί σε μικρότερα χρονικά διαστήματα από το τέρας M87 των 6,5 δισεκατομμυρίων ηλιακών μάζων.
"Μία από τις προκλήσεις για τον Τοξότη Α * είναι ότι εξελίσσεται τόσο γρήγορα κατά τη διάρκεια ενός απογεύματος", δήλωσε ο Ντόλεμαν. "Έτσι, αναπτύσσουμε νέους αλγόριθμους που μπορούν να το αντιμετωπίσουν συγκεκριμένα, για να προσθέσουμε μια χρονική μεταβλητότητα στη μοντελοποίηση. Αυτό απαιτεί περισσότερο χρόνο."
Η προσθήκη Sgr A * στο άλμπουμ φωτογραφιών αποτελεί υψηλή προτεραιότητα για τα μέλη της ομάδας EHT, εν μέρει επειδή θέλουν να ρίξουν μια ματιά σε ένα αντικείμενο τόσο διαφορετικό από Η υπερμεγέθη μαύρη τρύπα του M87. Αλλά οι φιλοδοξίες του έργου δεν τελειώνουν εκεί. Η συνεργασία σκοπεύει να διπλασιάσει τον αριθμό των συστατικών τηλεσκοπίων EHT, δημιουργώντας ένα "EHT επόμενης γενιάς" που θα ωθήσει την ανακάλυψη στο επόμενο επίπεδο.
Το τροποποιημένο megascope "θα μας δώσει ακόμη πιο έντονες προβολές και θα μας επιτρέψει να κάνουμε τις πρώτες ταινίες με μαύρες τρύπες", δήλωσε ο Doeleman.
Η επόμενη γενιά EHT θα φέρει ακόμη περισσότερες μαύρες τρύπες για τους ερευνητές. Και θα μπορούσε ακόμη και να επιτρέψει στην ομάδα να κάνει ζουμ στο "δακτύλιο φωτονίων" μιας μαύρης τρύπας, μια περίεργη δομή που φαίνεται να περιέχει μια άπειρη, γεμάτη με πληροφορίες ακολουθία subrings. Τέτοιες εμπεριστατωμένες παρατηρήσεις θα «επέτρεπαν υπερβολικά ακριβείς δοκιμές των θεωριών του Αϊνστάιν, και ακόμη και την εξαγωγή της περιστροφής», δήλωσε ο Ντόλεμαν.
Αυτό θα ήταν πράγματι μεγάλη υπόθεση. "Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες είναι στοιχειώδη αντικείμενα που περιγράφονται μόνο από το μέγεθος και την περιστροφή τους", δήλωσε το μέλος της ομάδας της EHT Michael Johnson, επίσης του CfA, κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης στις 10 Απριλίου. Οι παρατηρήσεις του EHT επιτρέπουν ήδη στους επιστήμονες να μαζέψουν τη μάζα, οπότε και η περιστροφή θα επέτρεπε στους επιστήμονες να πάρουν πραγματικά τα αγαθά σε αυτά τα τέρατα.
Η επόμενη γενιά EHT θα προσφέρει και άλλα οφέλη, σύμφωνα με τους Doeleman και Johnson. Για παράδειγμα, η αναβαθμισμένη συνεργασία θα επιτρέψει στη συνεργασία να αποκτήσει πολύ καλύτερη κατανόηση των αεριωθούμενων αεριωθούμενων αεριωθούμενων αεραγωγών, δέσμες σωματιδίων που εκτοξεύουν τα μεγαθήρια σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός.
Η συνεργασία έχει ήδη εξασφαλίσει χρηματοδότηση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των Η.Π.Α. για να ξεκινήσει η επόμενη γενιά EHT. Ο στόχος είναι να δημιουργηθεί ένα τελικό σχέδιο εντός τριών ή τεσσάρων ετών και να τεθούν όλα σε λειτουργία πριν από το τέλος της δεκαετίας, δήλωσε ο Doeleman. (Τα νέα πιάτα δεν είναι ο μόνος τρόπος για να ενισχυθεί το EHT, παρεμπιπτόντως. Η ανάλυση μπορεί επίσης να βελτιωθεί παρατηρώντας στόχους σε πολλαπλές ηλεκτρομαγνητικές συχνότητες, ανέφεραν οι Doeleman και Johnson.)
Το EHT θα μπορούσε να πάρει ακόμη μια ώθηση μετά από αυτό. Η επέκταση της προσέγγισης του megascope στο διάστημα θα αυξήσει σημαντικά την ικανότητα επίλυσης και η ομάδα ψάχνει τρόπους για να κάνει ακριβώς αυτό. Η συνεργασία διερευνά τη δυνατότητα ενσωμάτωσης ήδη υπαρχόντων διαστημικών περιουσιακών στοιχείων καθώς και την προσέλκυση νέων, αποκλειστικών αποστολών, δήλωσε ο Τζόνσον.
Η προσθήκη ακόμη και ενός οργάνου σε γεωσυγχρονική τροχιά, πάνω από 22.000 μίλια (35.400 χιλιόμετρα) πάνω από τον πλανήτη μας, θα έκανε τη διαφορά. Και μετά, βεβαίως, μόλις βγείτε το φεγγάρι - εκεί πιστεύω ότι θα εξετάζαμε εντελώς νέα επιστήμη ", δήλωσε ο Johnson στον Space.com τον περασμένο μήνα, όταν η ομάδα του EHT ανακοίνωσε τα αποτελέσματα του δακτυλίου φωτονίων. (Αυτή η απόσταση θα ήταν περίπου 10 φορές πιο μακριά. Το φεγγάρι απέχει κατά μέσο όρο 238.855 μίλια ή 384.400 χλμ. Από τη Γη.)
Ένα χτύπημα στο δρόμο
Η πανδημία coronavirus έχει κάνει την πορεία προς τις μελλοντικές ανακαλύψεις EHT πιο απρόσκοπτη από ότι θα ήταν κανονικά: Διακόπηκε η εκστρατεία παρατήρησης 2020 επειδή πολλά από τα συμμετέχοντα πεδία έκλεισαν για λόγους υγείας και ασφάλειας. (Το έργο συλλέγει δεδομένα μόνο μία φορά το χρόνο, κατά τη διάρκεια ενός παραθύρου τον Μάρτιο και τον Απρίλιο, όταν ο καιρός τείνει να είναι καλός σε όλους τους ευρέως διαδεδομένους χώρους παρατήρησής του.)
Η ακύρωση ήταν η σωστή κίνηση, είπε ο Doeleman. Αλλά ήταν «θλιβερό», πρόσθεσε, ειδικά επειδή οι φετινές παρατηρήσεις θα περιλάμβαναν συνεισφορές για πρώτη φορά από όργανα στη Γροιλανδία, την Αριζόνα και τις γαλλικές Άλπεις. Έτσι, η εκστρατεία 2020 θα είχε ένα διευρυμένο, πιο ισχυρό EHT 11 πεδίων.
Αλλά η ομάδα μπορεί ακόμα να κάνει πολλή ανάλυση δεδομένων και να αρχίσει να θέτει τα θεμέλια για τις παρατηρήσεις του επόμενου έτους, τόνισε ο Doeleman. Έτσι, τα πνεύματα μεταξύ των ερευνητών δεν είναι καθόλου σπασμένα.
"Σε όλη τη συνεργασία τώρα, δεν υπάρχει τόνος απόγνωσης. Νομίζω ότι είμαστε ενωμένοι από τα δεινά", είπε ο Τζόνσον.
«Η λύση της μαύρης τρύπας προήλθε από τον Karl Schwarzschild στα χαρακώματα κατά τον Α 'Παγκόσμιο Πόλεμο», είπε, αναφερόμενος στον Γερμανό φυσικό που βρήκε την πρώτη ακριβή λύση για Οι γενικές εξισώσεις σχετικότητας του Αϊνστάιν. "Συνεπώς, η επιστήμη συνεχίζεται και νομίζω ότι έχει σημαντικό ρόλο ακόμη και εν μέσω αυτών των προκλήσεων."
- Αυτή η τεράστια μαύρη τρύπα περιστρέφεται στη μισή ταχύτητα του φωτός!
- Η ομάδα του Event Horizon Telescope κέρδισε 3 εκατομμύρια δολάρια για το επεισόδιο επικών μαύρων τρυπών
- 8 μυστηριώδη μυστήρια αστρονομίας
