Пре три године, научна заједница Евент Хоризон Телесцопе (ЕХТ) изненадила је свет првом фотографијом црне рупе снимљене у суседној галаксији М87. Сада је исти тим по први пут показао директне визуелне доказе са првом сликом црне рупе у нашој галаксији, користећи запажања са глобалне мреже радио-телескопа.
У овом чланку ћемо вам рећи како је добијена слика црне рупе у нашој галаксији и какве последице она има.
Снимите слику црне рупе у нашој галаксији
Ово је Стрелац А*, веома променљив извор зрачења који се стално мења. Научници су годинама користили алгоритме да реконструишу његову еволуцију током времена као да је у питању „филм“, али сада су успели и приказали своје непокретне слике.
Поред низа радова објављених у посебном издању Тхе Астропхисицал Јоурнал Леттерс, тим за сарадњу Евент Хоризон Телесцопе (ЕХТ) данас је открио прекретницу на низу истовремених међународних конференција за штампу широм света.
„Ово је прва слика Стрелца А*, супермасивне црне рупе у центру Млечног пута, које је 4 милиона пута масивније од Сунца. Пружамо прве директне визуелне доказе о њиховом постојању“, рекла је Сара Иссаоун, харвардска астрофизичарка и истраживачица у центру, говорећи у седишту Европске јужне опсерваторије (ЕСО) у Минхену, Немачка.
Резултати су пружили неодољиве доказе да је објекат био црна рупа и дали су вредне трагове о функционисању ових џиновских звезда, за које се сматра да леже у центру већине галаксија.
Према више од 300 научника из 80 центара укључених у откриће, гигантска рупа "тешка" око 4 милиона соларних маса, у региону који није већи од нашег Сунчевог система, 27.000 светлосних година од наше планете. Из наше перспективе, величине је крофне на месецу на небу.
први визуелни доказ
Слика је дуго очекивани поглед на масивни објекат у центру наше галаксије. Научници су видели звезде које круже око неких веома великих, компактних, невидљивих објеката у центру Млечног пута. Ово снажно сугерише да је небеско тело Саџ А* црна рупа.
Иако не можемо да видимо саму црну рупу јер је потпуно тамна, светлећи гас који је окружује открива карактеристичну особину: тамни централни регион (који се назива сенка) окружен светлом прстенастом структуром. Нови поглед хвата светлост савијену моћном гравитацијом црне рупе.
„Били смо изненађени што се величина прстена тако добро поклапа са предвиђањима Ајнштајнове опште теорије релативности“, рекао је Џефри Бауер, главни научник ЕХТ пројекта на Институту за астрономију и астрофизику, Ацадемиа Синица, Тајпеј. „Ова запажања без преседана увелико побољшавају наше разумевање онога што се дешава у центру наше галаксије и пружају нове увиде у то како џиновске црне рупе комуницирају са својим окружењем".
Посматрање тако удаљеног објекта захтевало би телескоп величине Земље, иако виртуелно или еквивалентно, а то је оно што ЕХТ може да постигне. Састоји се од осам радио-телескопа који се налазе у Чилеу, Сједињеним Државама, Мексику, Шпанији и Јужном полу. У САД, којим управља Европска јужна опсерваторија (ЕСО) и други међународни партнери у пустињи Атакама у Чилеу, у Европи се истиче Институт за милиметријску радиоастрономију (ИРАМ) у Сијера Невади (Гранада).
ЕХТ је посматрао Стрелца А* неколико узастопних ноћи, прикупљајући податке сатима, слично коришћењу дугих експозиција на фотоапарату. Међу радио телескопима који чине ЕХТ, ИРАМ антена од Дужина од 30 метара одиграла је пресудну улогу у посматрањима, омогућавајући добијање првих слика.
Кроз технику која се зове веома дуга референтна интерферометрија (ВЛБИ, која користи математичке операције уместо сочива), сигнали са свих радио-телескопа су комбиновани и њихови подаци обрађени од стране алгоритама и суперкомпјутера како би се реконструисала најбоља могућа слика.
Талија Трајану, истраживач са Андалузијског института за астрофизику (ИАА-ЦСИЦ), додаје: „Технологија ће нам омогућити да добијемо нове слике црних рупа, па чак и филмове.
Две сличне црне рупе
Што се тиче слике црне рупе у галаксији М87 снимљене 2019. године, научници се слажу да две црне рупе изгледају веома слично, иако црна рупа у нашој галаксији више је од 1000 пута мањи и мање масиван од М87*, који је удаљен 55 милиона светлосних година. Џиновска звезда има масу од 6.500 милијарди сунаца и пречник од 9.000 милијарди километара, што значи да ће у њу ући Сунчев систем до Нептуна.
„Имамо две потпуно различите врсте галаксија и две веома различите масе црних рупа, али близу ивица ових црних рупа, оне изгледају изненађујуће слично“, рекла је Сера Маркоф, копредседавајући научног комитета ЕХТ и професор теоријске астрофизике. на Универзитету у Амстердаму. Ово нам говори да општа теорија релативности управља овим објектима изблиза и да су све разлике које видимо даље последица разлика у материји која окружује црну рупу. »
Овако Роберто Емпаран, теоријски физичар и професор ИЦРЕА на Институту за космологију Универзитета у Барселони, објашњава СМЦ Шпанији: „У овом тренутку можемо рећи да је сличност између слике М87* из 2019. тренутна слика долази из СгрА * који показује да, без обзира на величину црне рупе, окружење најближе црној рупи је веома слично. Будућа запажања ће нам рећи више о својствима материје која окружује црну рупу, и можда ћемо моћи да кажемо да ли је објекат заиста оно што је Ајнштајнова теорија предвидела, или је егзотичнији 'варалица' или 'имитатор'."
Гонзало Ј. Олмо, професор Одељења за теоријску физику и ИФИЦ Хибридног центра Универзитета у Валенсији и ЦСИЦ-а, и Дијего Рубијера-Гарсија, истраживач талената на Одељењу за теоријску физику Универзитета Цомплутенсе у Мадриду се поклапају. „Иако је овај објекат хиљаду пута већи од објеката који се данас посматрају у Млечном путу, његова сличност са нашом 'малом' црном рупом показује општост физике која описује ове објекте", наглашавају за СМЦ Спаин.
Међутим, данашњи резултати су много тежи од М87*, иако је Стрелац А* ближи. Тим је морао да развије софистициране нове алате да објасни кретање гаса око Сгр А*. Док је М87* једноставнији и стабилнији објектив, скоро све слике изгледају исто, Сгр А* није.
„Гас у близини црне рупе креће се истом брзином, скоро једнаком брзином као светлост, у близини Стрелца А* и М87*“, објаснио је научник ЕХТ Цхи-кван Цхан из Стевард опсерваторије и Одељења за астрономију и податке на Универзитету у Аризона, док су гасу потребни дани до недеље да кружи око већег М87*, много мањи Стрелац А* заврши орбиту за неколико минута."
„То значи да се сјај и образац гаса око Стрелца А* брзо мењају док ЕХТ сарађује да га посматра: то је помало као да покушавате да добијете јасну слику штенета који брзо јури свој репје наставио.
Слика црне рупе Сгр А* је просек различитих слика које је тим извукао, коначно откривајући џиновску звезду у центру Млечног пута по први пут.
Надам се да са овим информацијама можете сазнати више о сликама црне рупе у нашој галаксији.