Преди четири и половина милиарда години нашата бледосиня точка се роди в развалините, останали от раждането на звезда. Оттогава сме затворени в космически танц - Земята се върти около Слънцето и Слънцето се върти около галактическия център – тъмното, мистериозно сърце на Млечния път.
В това тъмно сърце, около което се върти цялата галактика, се намира свръхмасивна черна дупка, наречена Стрелец A*, чиято маса е приблизително 4,3 милиона пъти по-голяма от масата на Слънцето. Учените успяха да регистрират присъствието ѝ и да я измерят въз основа на движенията на обектите около нея, но никой никога не беше я виждал.
Досега.
Това изображение в горната част на екрана – изглеждащо като размазана оранжева поничка – е прахът наоколо и сянката на самата свръхмасивна черна дупка Sgr A*, видяна от човечеството за първи път, благодарение на упоритата работа на колаборацията Event Horizon Telescope.
„Бяхме зашеметени от това колко добре размерът на пръстена се съгласува с прогнозите на Общата теория на относителността на Айнщайн “, каза ученият от проекта EHT Джефри Бауър от Academia Sinica в Тайпе.
„Тези безпрецедентни наблюдения значително подобриха нашето разбиране за случващото се в самия център на нашата галактика, и предлагат нови прозрения за това как тези гигантски черни дупки взаимодействат със заобикалящата ги среда.
Постижението идва три години след като колаборацията пусна първото изображение на сянката на черна дупка, получена някога - свръхмасивната черна дупка, наречена M87*, която има 6,5 милиарда пъти масата на Слънцето, в центъра на галактика на разстояние 55 милиона светлина от нас.
Sgr A* е значително по-близо до нас, на разстояние от около 25 800 светлинни години. Но двете черни дупки създават много различни трудности при заснемането си.
Сравнение на размерите на M87* и Sgr A*. Кредит: EHT collaboration, acknowledgment: Lia Medeiros, xkcd
Опитът за изобразяване на черна дупка е опит за изобразяване на невидимото. Черните дупки не излъчват светлина, която можем да открием. Те са толкова плътни, че след определена точка, известна като хоризонт на събитията, дори светлината, най-бързото нещо във Вселената, не е в състояние да постигне скорост на измъкване от тяхното гравитационно привличане.
M87* е активно галактическо ядро. Това означава, че се храни, заобиколена от огромен диск от прах и газ, който се засмуква в черната дупка. Безумното триене и гравитация нагряват този материал, така че да свети ярко. Това виждаме на снимката на M87*, със сянката на черната дупка в центъра на светещия материал.
Scientists had previously seen stars orbiting around something invisible, compact & very massive at the centre of the #MilkyWay. This suggested that this object is a black hole & today’s image provides the first direct visual evidence of it. Say hello to #OurBlackHole pic.twitter.com/UvU4ERkeiU
— ESO (@ESO) May 12, 2022
Стрелец A* може да е по-близо, но не е толкова активна. Всъщност, ако Sgr A* бе човек, то той щеше да консумира само еквивалента на оризово зърно на всеки милион години.
Освен това галактическият център на Млечния път скрит от облак гъст прах.
Този облак от газ, обикалящ около Sgr A*, акреционен диск от собствения на черната дупка, е открит по-рано, но той е сравнително хладен и свети много по-слабо. Освен това, тъй като черната дупка е по-малка, орбиталният период на диска е по-малък, което означава, че светлината се променя в много бързи времеви мащаби.
Газът в близост до черните дупки се движи почти толкова бързо, колкото светлината, около Sgr A* и M87*. Но ако газът обикаля по-големата M87* за дни до седмици, при много по-малката Sgr A* за една обиколка са нужни минути. Това означава, че яркостта и моделът на газа около Sgr A* се променят бързо. "Това е все едно да се опитваш да направиш ясна снимка на кученце, което бързо гони опашката си", обясняват изследователите.
Вътре нещо блести ярко в диапазона на радиовълните – това вероятно е Sgr A*, но никога не бихме могли да получим подробен изглед от тази свръхмасивна черна дупка.
За да преодолее тези предизвикателства, Event Horizon Telescope комбинира осем телескопа от целия свят, които работят съвместно в нещо, което по същество е телескоп с размерите на Земята, с грандиозна разделителна способност.
Голям брой изображения бяха направени по време на кампанията за наблюдение през 2017 г., генерирайки шест терабайта данни. Тези данни трябваше да бъдат обработени и анализирани – процес, за който са нужни години и разработването на нови алгоритми за компенсиране на бързата променливост.
EHT създаде първото по рода си изображение (горната рамка) на Sgr A* чрез осредняване на хиляди изображения, създадени с помощта на различни изчислителни методи - всички от които точно отговарят на данните от EHT. Това осреднено изображение запазва характеристиките, които се виждат по-често в разнообразните изображения, и потиска особеностите, които се появяват рядко. Кредит: EHT collaboration
Учените ще осмислят невероятните резултати още известно време.
Свръхмасивните черни дупки са космическа загадка. Все още не се знае как успели да пораснат толкова големи. Те обаче са основни двигатели в еволюцията на космоса. Около тях се въртят цели галактики, те контролират образуването на звезди, дори извън техните собствени галактики.
Свръхмасивните черни дупки, които обикновено изучаваме, са активни, като M87*. Това е така, защото материалът в пространството около тях излъчва светлина, а магнитните полета на черните дупки могат да ускорят струите в междугалактическото пространство до скорости, близки до скоростта на светлината. И двата феномена могат да ни разкажат за самата черна дупка.
Илюстрация, показваща анатомията на свръхмасивна черна дупка. Кредит: ESO (Кликнете за по-голямо изображение)
Спокойствието на Sgr A* може да затруднява заснемането ѝ, но точно тази характеристика я прави необикновена като обект на изследване. Тъй като не гори от светлина като по-активните черни дупки, може да успеем да видим средата около нея малко по-ясно, което от своя страна може да ни даде по-добър прозорец към физиката на хоризонта на събитията.
Това може да ни помогне да разберем всички видове загадки на черна дупка, като например как работи натрупването, на материл в акреационния диск, как се изстрелват джетовете, дори дали О бщата теория на относителността е описала точно екстремното пространство-време в близост до черна дупка.
Удивително е, че двете черни дупки изглеждат много сходни. Това, коментират изследователите, означава, че можем да направим определени изводи за черните дупки.
Това са два напълно различни типа галактики и две много различни маси на черни дупки, но близо до ръба на тези черни дупки те изглеждат невероятно сходни. Това ни казва, че Общата теория на относителността строго управлява тези обекти и всички разлики, които виждаме по-далеч, трябва да се дължат на разликите в материала, който заобикаля черните дупки.
Новото изображение отваря нова епоха за изучаване на тези екстремни обекти. Едно изображение на черна дупка е невероятно. Две означава, че не само първият резултат е реален, но и сега имаме възможност за сравнение, за да разберем как работят тези невероятни, екстремни обекти.
Изтгочник: BREAKING: We Have The First-Ever Image of The Black Hole at The Center of The Milky Way
MICHELLE STARR, sciencealert
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари