Телескопът Event Horizon засне ли свръхмасивната черна дупка на Млечния път Sgr A*?


Спомняме си, че в сряда, 10 април 2019 г., в 15 ч. във Франция,международния екипТелескоп Event Horizon (EHT), ръководен от Шеп Доулман, изследовател в центъра наастрофизика Harvard-Smithsonian, беше попаднал в световните заглавия чрез публикуване историческото изображение на предполагаемата свръхмасивна черна дупка M87*. Намира се в центъра на голямата елиптична галактика M87 се намира на около 53 милионасветлинни години на Млечния път.

Очаквахме да видим и образа на супермасивна черна дупка еднакво се счита за сърцето на нашата Галактика. С някои маси съответно 4,3 милиона и 6 до 7 милиарда слънчеви маси (M87*), теорията на обща теория на относителността прогнозира за тези звезди хоризонт на събития с размери съответно от 25 милиона и 36 милиарда километра. Като се вземат предвид разстоянията до Земята, тези компактни обекти имат сходни видими диаметри, които са от порядъка на този на ябълка или топка за голф, наблюдавани от Земята на повърхността на Лун.

Жан-Пиер Люмине, изследователски директор в CNRS и Франсоаз Комб, професор в Колеж дьо Франс, говорят с нас за черните дупки, по-специално в големите свръхмасивни черни дупки на галактиките, които са зад квазарите и които оказват влияние върху еволюцията на галактиките. © Фондация Hugot на College de France

Нека припомним, че единственото нещо, което дефинира черна дупка, е възможността за идентифициране на границите на виртуална затворена повърхност, заобикаляща област откосмическо време от която човек не може да избяга, без да може да надхвърли скоростта на светлинатакакво физика известно забранено. L’състояние на материята и пространство-времето под тази повърхност вътре в черна дупка е неизвестно и дори ако теорията на относителността предполага поява на сингулярност в ядрото на черната дупка, където кривината на пространство-времето е безкрайна и плътността на материя точно толкова (както демонстрира Нобеловата награда по физика Роджър Пенроуз ), ние незнаем. Всъщност, законите на квантовата механика, които Хайзенберг и Шрьодингер са ни разкрили и които описват това, което се нарича пяната на пространство-времетосилно предполагат, че нищо подобно вероятно ще се случи.

И накрая, може да се окаже, че обектите, за които приемаме черни дупки всъщност звездите са почти толкова компактни, като по този начин се държат в много отношения като черни дупки от астрофизична гледна точка, но без хоризонт на събитията истински, така че не черни дупки, както самият Хокинг си е представял. Може да бъде суперструнни топкиот gravastars и дори на дупки на червеи !

За съжаление тази сряда, 10 април 2019 г., няма изображение на свръхмасивната черна дупка на Млечния път, свързана с известния източник радио Стрелец A* (Sgr A* за кратко), не беше показан, тъй като данните, събрани от международната мрежа на радиотелескопи което прави възможно получаването на виртуален инструмент почти с размерите на Земята, за да се постигне силата на резолюция необходими за наблюденията се оказаха по-трудни за справяне от очакваното. Изследователите от сътрудничеството на EHT обаче продължиха да приемат нови данни и да подобряват тяхната обработка.

Следователно е излишно да казвам, че повече от седмица напрежението се покачва след съобщение, което ни обещава новини относно Sgr A*.

Беше съвместно прессъобщение от Европейска южна обсерватория (ЧЕ) иТелескоп Event Horizon (EHT), обяснявайки, че на 12 май 2022 г., благодарение на глобалното село и WWWще има онлайн конференция по тази тема, която може да се проследи на живо от 15:00 ч. във Франция.

Конференцията от 12 май 2022 г. на живо. © Европейска южна обсерватория (ESO)

Като прелюдия към тази конференция и за да се опитаме да си представим нейното съдържание, нека си припомним какво обясни Шеп Доулман пред AFP през 2019 г. „В продължение на години казвах на хората, че ще направим снимка на черна дупка, и те ми казаха, че ще ми повярват, когато я видят. Научната общност изрази известна степен на скептицизъм, което е нормално. Когато най-накрая получите доказателството, когато постигнете такъв пробив, наистина изпитвате удовлетворение от това, че сте родили ново поле на изследване.продължава той. Сега сме в ерата на високо прецизни изображения на черни дупки. Можем да направим карти пространство-време за първи път”. По-добре, споредастрофизикоще по това време колегите му работеха за създаване на видео от планините от записани данни. „До края на следващото десетилетие ще правим висококачествени филми в реално време за черни дупки, които ще разкрият не само външния им вид, но и поведението им на космическата сцена“увери Шеп Доулман.

Той също така обясни, че именно поради много динамичното и бурно натрупване на материя върху централната черна дупка на Млечния път все още не сме имали образ на Sgr A*. Но това също означава много точно, че трябва да се получат изображения, показващи ясна еволюция във времето. „Отнема около месец, докато материята циркулира около M87*. Но за Стрелец A* това отнема само половин час. За една нощ на наблюдение Sgr A* може да се промени пред нас“, той добави, като също така обясни, че: „Възможно е да направим доста суров първи филм. В идеалния случай повече от телескопина Земята или в орбита земя, за да увеличите разделителната способност. Но с времето ще усъвършенстваме това. Може да е като първите филми на киното”.

И накрая, не забравяйте, че това е френският астрофизик и космолог Жан Пиер Люминекакто той обясни няколко пъти и с много подробности за версиите française et Английски на блог който Футура му е предоставил, който е първият в края на 70-те, който изчислява компютър визуалният вид на черна дупка, заобиколена от a акреционен диск. С негов колега Jean-Alain Marck, той извърши симулации, показващи появата на такъв обект от няколко ъгъла и следователно можем да мислим, че ще можем да направим сравнения между M87* и Sgr A*, които не трябва да бъдат представени под една и съща ориентация очи на ноосферата.

Числена симулация, базирана на изчисления в общата теория на относителността на появата на черна дупка, заобиколена от горещ акреционен диск. Направен е от астрофизика Жан-Ален Марк през 1991 г. Откъс от документалния филм “Infiniment curved”. За да получите доста точен превод на френски, щракнете върху белия правоъгълник долу вдясно. След това трябва да се появят английските субтитри. След това щракнете върху гайката вдясно от правоъгълника, след това върху „Субтитри“ и накрая върху „Превод автоматично“. Изберете „френски“. © Автори: Laure Delesalle, Marc Lachieze-Rey, Jean Pierre Luminet. Режисьор: Лор Делесал. Производство: CNRS/Arte, Франция (1994)

Следователно членовете на сътрудничеството EHT могат да ни изненадат утре със спиращи дъха изображения на Sgr A*. Можем също така разумно да очакваме нови ограничения за новата физика, които биха могли да заменят теорията на относителността наАйнщайн и разбира се също и относно съществуването или не на хоризонта на събитията.

Общата теория на относителността на Айнщайн наистина не е единствената възможна, съвместима с теорията на Относителност и въз основа на възможността за изкривяване на пространство-време. От уравнения различни се свеждат до тези на Айнщайн в определени ситуации, точно както беше случаят с уравненията на Нютон които са гранични случаи на тези на Айнщайн наистина се разглеждат и изучават повече от 50 години като известния тензорно-скаларни теории.

Обезсилването на теорията на Айнщайн в полза на тези варианти може да ни даде ключове за разрешаване на загадките, свързани с черна материя и натъмна енергия. Обратно, смята се, че свръхмасивните черни дупки притежават геометрия на външното пространство-време, която е тази на въртяща се черна дупка на Кер. Това включва движения много прецизен за материята и траекториите, които са също толкова точни за светлинните лъчи, които се произвеждат от нагрятата материя на акреционен диск около определени черни дупки.

Ако съгласието е достатъчно добро между прогнозите на теорията на Айнщайн за черна дупка на Кер и новите наблюдения, направени от членовете на сътрудничеството EHT, то може да доведе до опровержение на екзотични и доста невероятни алтернативи на теорията за черната дупка.

Човек може да добие представа за това как наблюденията на Sgr A* могат да доведат до изследвания на алтернативни теории на тази на Айнщайн и до решенията на техните уравнения, описващи алтернативи на тези на общата теория на относителността на Айнщайн, като се консултирате с видеото по-долу, за което вече се говори тези тестове, проведени с EHT, но за M87*.

Можем да оценим масата на черната дупка M87*, като изучаваме движенията на звездите около нея. Решението на уравненията на Айнщайн с масата на M87* предполага дадено изображение и размер за сянката на хоризонта на събитията на черна дупка. Алтернативните теории за гравитацията плюс екзотични видове електрически заряди включват различни изображения с по-малки размери на хоризонта на събитията, както обяснява това видео. Следователно EHT дава възможност да се тестват нови теории за гравитацията и съществуването на екзотични черни дупки. За да получите доста точен превод на френски, щракнете върху белия правоъгълник долу вдясно. След това трябва да се появят английските субтитри. След това щракнете върху гайката вдясно от правоъгълника, след това върху „Субтитри“ и накрая върху „Превод автоматично“. Изберете „френски“. © BlackHoleCam

За да опресните паметта си за глобалната мрежа от радиотелескопи на EHT и какво може да наблюдава за така наречената сянка (сянка, на английски) на черна дупка, можете да гледате видеоклипа по-долу.

Дълго представяне на откритието, направено сТелескоп Event Horizon през 2019 г. За да получите доста точен превод на френски, щракнете върху белия правоъгълник долу вдясно. След това трябва да се появят английските субтитри. След това щракнете върху гайката вдясно от правоъгълника, след това върху „Субтитри“ и накрая върху „Превод автоматично“. Изберете „френски“. © Европейска южна обсерватория (ЧЕ)

Точно сега получете Mag Futura безплатно, като се абонирате за нашите абонаменти!

Иска ти се открийте предимствата от нашите абонаменти?
Точното време е да го направите с нашата специална оферта: присъединете се към абонамента “Участвам в живота на Футура” (за минимум 3 месеца) и получете Mag Futura у дома* (на стойност €19)!

*Mag Futura се изпраща след третия месец от регистрацията.

Интересувате ли се от това, което току-що прочетохте?