Разни

Изследователите разкриват изображение на площ около супермасивна черна дупка в ядрото на Galaxy

Изследователите разкриват изображение на площ около супермасивна черна дупка в ядрото на Galaxy


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ново изследване на международен екип от учени разкрива изненадващите резултати от координирани усилия между 14 изследователски институции по света за заснемане на ясен образ на черната дупка Стрелец A * (Sgr A *), за когото отдавна се подозира, че е свръхмасивната черна дупка в сърцето на Млечния път.

Стрелец A *: Неуловимият всеяд, дебнещ в центъра на галактиката

Черните дупки са едни от най-екзотичните структури във Вселената, обекти толкова невероятно плътни и относително малки, че гравитацията им пречи на светлината да избяга. Досега никой никога не е „виждал“ черна дупка и те са били открити косвено само от ефекта, който имат върху други, видими обекти като звезди.

Това прави свръхмасивни черни дупки, обекти с относително малки размери, но милиони пъти по-масивни от Слънцето, обекти на интензивни спекулации и проучвания.

В сърцето на много галактики е свръхмасивна черна дупка и Sgr A * е в центъра на нашата. Sgr A * е 4 милиона пъти масата на нашето Слънце и само 44 милиона километра в диаметър, малко по-малко от разстоянието между Слънцето и живака.

Sgr A * не може да се види визуално по редица причини, но най-важното е спиралните рамена на Млечния път, които бият около ядрото, закривайки центъра на галактиката зад огромни облаци прах и газ, които светлината не може да проникне, така че единственият начин да го наблюдаваме е използването на инфрачервени, рентгенови, радио и гама вълни, които се освобождават в лудостта на активността около хоризонта на събитията.

Това обаче не е без собствени проблеми. По линията на видимост от Земята до свръхмасивната черна дупка, газови джобове с различна плътност и състав нарушават и изкривяват тези вълни в процес, наречен междузвездно разсейване. Така че там, където се надяваме да видим ясен образ на структурата на черната дупка и околностите й, всичко, което можем да видим, е ярка размита бъркотия.

Безпрецедентно международно усилие

Това беше предизвикателството, което телескопът на хоризонта на събитията (EHT) се надяваше да преодолее. EHT събра мрежа от радиотелескопни станции от цял ​​свят, за да създаде виртуален радиотелескоп с широчина 8000 мили.

Използвайки това, което е известно като много дълга базова интерферометрия (VLBI), EHT е в състояние да изостри разделителната способност на мрежата на радиотелескопа като цяло, като всеки телескоп наблюдава една и съща точка в пространството. По този начин се постига ефект, подобен на използването на по-голямо огледало в оптичен телескоп, за да се видят по-отдалечени обекти чрез ефективно създаване на радиотелескоп с размера на диаметъра на Земята.

Обръщайки се към сърцето на галактиката, EHT започна координираното наблюдение на Sgr A * през април 2017 г.

След няколко дни запис EHT събра 1 000 000 Gb данни. Тези данни бяха изпратени до лаборатории за обработка в САЩ и Германия, за да бъдат анализирани и да се надяват да бъдат събрани в пълна картина на свръхмасивната черна дупка, процес, който отне почти 2 години.

Пресичане на шума

След много месеци, събиращи данните, статия, публикувана този месец в The Astrophysical Journal, обяви, че EHT е успяла да заснеме най-ясния досега образ на непосредствената обстановка на черна дупка.

Те успяха да идентифицират и филтрират почти цялото междузвездно разсейване благодарение на работата на Майкъл Джонсън от Харвард-Смитсоновия център за астрофизика „Въпреки че разпръскването размива и изкривява образа на Стрелец А *, каза той,„ невероятното Резолюцията на тези наблюдения ни позволи да установим точните свойства на разсейването. След това бихме могли да премахнем повечето ефекти от разсейването и да започнем да виждаме как изглеждат нещата близо до черната дупка. "

Образът на черната дупка разкри нещо, което никой не очакваше. По-специално, източникът на радиация от Sgr A * е по-малък, отколкото са очаквали, и по-важното е, че морфологията на района на източника е силно симетрична.

Според водещ автор на статията, д-р Неймеген студентката Сара Исаун, "това може да означава, че радиоизлъчването се генерира в диск с падащ газ, а не от радиоструйка. Това обаче би направило Стрелец A * изключение в сравнение с други радиоизлъчващи черни дупки."

„Алтернативата - добавя тя - може да бъде, че радиоструята сочи почти към нас“.

Когато гледате в бездната, Бездната ли гледа назад?

Тъй като звездите и други материали се поглъщат от черна дупка, много преди да достигнат точката на невъзвращаемост, интензивната гравитационна сила, действаща върху материала, създава ефект на излъчване, който разкъсва всичко, което се приближи твърде близо.

Това образува акреционния диск на материала, който заобикаля централната маса на черната дупка, въртейки се около нея със скорости, близки до процент от скоростта на светлината.

Невероятната енергия на този процес означава, че не целият материал всъщност се консумира. Част от него се изхвърля обратно в космоса с много тесни струи с почти скоростта на светлината от полюсите на черната дупка. Този процес, бурен и с много висока енергия, произвежда много радиовълни, които следват пътя на струите.

И в двата случая наблюденията на радио източника на Sgr A * сочат към крайно неправдоподобни заключения и тече вече разгорещен дебат за същността на този регион източник.

Хейно Фалке, професор по радиоастрономия в университета Радбуд и ръководител на Исаун, провежда независими изследвания на Sgr A * в продължение на почти 30 години, казвайки на National Geographic, "те са крайната крайна точка на пространството и времето и може да представляват крайната граница на нашите знания. "

Веднъж скептик на радиоструята като източник на радиовълните на Sgr A *, в края на миналата година, Falcke беше част от усилията, които намериха подобни доказателства за заключението на радиоструята. Някога скептик, той сега е много по-отворен за идеята: „Може би това все пак е вярно и ние гледаме на този звяр от много специална гледна точка.“

Надежда за предстоящи наблюдения

Необходимо е по-нататъшно проучване, за да се определи изцяло естеството на радиоизточника на Стрелец A *, но с предстоящите наблюдения, които EHT иска да проведе на Sgr A * при 230 GHz, вълнението се натрупва, че скоро можем да видим сянката на Sgr A * хоризонт на събитията, давайки ни първото визуално потвърждение за съществуването на черни дупки.

„Въпреки че разсейването замъглява и изкривява образа на Стрелец A *“, каза Джонсън, „невероятната резолюция на тези наблюдения ни позволи да установим точните свойства на разсейването. Страхотната новина е, че тези наблюдения показват, че разсейването няма да попречи на телескопа „Хоризонт на събитията“ да види сянка на черна дупка при 230 GHz, ако има такава. “


Гледай видеото: Bootes Void Sounds (Може 2022).