Пръстенът светлина около черните дупки ще стане видим от следващото поколение телескопи на хоризонта на събитията

Ваня Милева Последна промяна на 25 юли 2024 в 00:00 6206 0

Въздействие на разсейването върху наблюдаваната поляриметрична спирална фаза от един 345 GHz кадър на симулация на свръхмасивната чеврна дупка в центъра на нашата галактика Sgr A*

Кредит https://arxiv.org/abs/2407.09750

Въздействие на разсейването върху наблюдаваната поляриметрична спирална фаза от един 345 GHz кадър на симулация на свръхмасивната чеврна дупка в центъра на нашата галактика Sgr A*

Перспективата за истински поглед към хоризонта на събитията на черните дупки изглежда като научна фантастика, но е реалистичен.

Телескопът EHT (Event Horizon Telescope) е заснел хоризонта на събитията на черните дупки в центъра на Млечния път и M87. Екип астрономи сега гледа към следващото поколение EHT, което ще работи на множество честоти с повече телескопи от EHT.

Нова статия съобщава, че може дори да е възможно да се улови пръстена светлина (фотонния пръстен) в орбита около черната дупка в центъра на Млечния път.

Черните дупки са странни обекти, които са в основата на много галактически феномени. Те имат сложна анатомия със сингулярност в центъра, точка с безкрайна плътност, където гравитацията е толкова интензивна, че законите на физиката престават да работят.

Около сингулярността е хоризонтът на събитията, границата, отвъд която нищо, дори светлината не може да избяга. Точно извън хоризонта на събитията е фотонният пръстен и именно тук светлината се огъва в кръгова орбита около сингулярността.

Още по-далеч е акреционният диск, но фокусът на следващото поколение EHT ще бъде фотонният пръстен.

Името "телескоп на хоризонта на събитията (Event Horizon Telescope) е малко подвеждащо, тъй като това не е един телескоп, а глобална мрежа от радиотелескопи, които работят заедно, за да действат като един виртуален радиотелескоп с размера на Земята.

Технологията, която прави това възможно, се нарича интерферометрия. Много дългата базова линия на телескопа или по-просто казано фактът, че е практически много голям, означава, че има невероятни способности за разделителна способност, позволяващи му да улови хоризонта на събитията около Стрелец А* в центъра на Млечния път, а също и на черната дупка в центъра на M87.

Масивът ALMA в Чили. След като ALMA бе добавен към телескопа Event Horizon, той увеличи мощността на EHT 10 пъти. Кредит: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), O. Dessibourg

EHT започна работа през 2009 г., но сега вниманието се насочва към следващото поколение.

Добавянето на десет нови радиочинии и множество нови технологии ще трансформират EHT.

Съвременните високоскоростни протоколи за трансфер на данни ще ускорят времето за трансфер и добавянето на нови чинии и технология ще означава, че EHT ще може да наблюдава едновременно 86, 230 и 345 GHz честоти.

Това позволява използването на технологии за честотен фазов трансфер, при които данните с по-ниска честота могат да се използват за допълване на по-висока честота. Използването на това ще означава време за интегриране от минути при 345 GHz, а не от секунди, отваряйки цяла вселена от нови наблюдения, като фотонните пръстени на черните дупки.

Изследванията на свръхмасивната черна дупка в центъра на M87 и Стрелец A предполагат магнитно задържан акреционен диск. В този акреционен модел акреционният диск образува серия от неправилни спирални потоци и вертикално магнитно поле, което е разделено на отделни полеви линии, преминава през равнината на акреция. Тъй като дискът се върти, материалът се извива спираловидно навътре, влачейки линиите на полето и усуквайки ги около оста на въртене, което води до образуването на струи. Тези магнитно задържани дискове показват симетрично поляризирани синхротронни емисии, които са използвани от екип астрономи за изследване на откриваемостта на фотонния пръстен с помощта на EHT от следващо поколение.


M87 и струята, излитаща от централната свръхмасивна черна дупка. Кредит: NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA); Acknowledgment: P. Cote (Herzberg Institute of Astrophysics) and E. Baltz (Stanford University)

Статията, написана от изследователи от Принстънския университет и Харвард-Смитсониън институт, показва чрез симулации, че планираните подобрения на EHT вероятно ще позволят откриването на фотонни пръстени. В анализите на подобренията авторите установяват, че по-високата чувствителност на новия EHT вероятно ще бъде ключова за обработка при откриването на фотонния пръстен.

Справка: Prospects for the Detection of the Sgr A* Photon Ring with next-generation Event Horizon Telescope Polarimetry; Kaitlyn M. Shavelle, Daniel C. M. Palumbo; https://arxiv.org/abs/2407.09750 

Източник: Next Generation Event Horizon Telescope To Unlock Mysteries of Black Holes, Mark Thompson, universetoday

Виж още за:
Най-важното
Всички новини

Още от Медицина

Коментари

За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !