https://frosthead.com

Teadlased tuvastavad esmakordselt massiivse musta augu serva

James Clerki Maxwelli teleskoop asub Hawaiil Mauna Kea tipus - üks kolmest teleskoobist, mis annab murrangulisi andmeid kauge musta augu kohta. Foto Nik Szymanek

Tagasipöördumise punkt on lõpuks avastatud. Viiskümmend miljonit valgusaastat Maast, Messier 87 galaktika südames, Päikesest kuus miljard korda massiivsem must auk on teadlastele andnud esimese mõõtmise nn sündmuse horisondi kohta. millest kaugemale on mateeria igaveseks kadunud.

"Kui objektid kukuvad sündmuse horisondi alt läbi, lähevad nad igaveseks kaduma, " ütleb Shep Doeleman, Harvardi-Smithsoniani astrofüüsika keskuse teadur ja juhtiv autor Science Expressis avaldatud paberil.

Mustad augud on universumi kõige tihedamad objektid. "Seal on nii intensiivne gravitatsioon, et mitte ainult asi, mis võib sündmuse horisondi ületada ja musta auku imeda, vaid isegi valguse footon, " ütleb kaasautor Jonathan Weintroub, ka Harvardi-Smithsoni astrofüüsika keskuses. “Väide, et oleme mõõtnud musta augu, on must paradoks, sest mustad augud on mustad. Mõõdame valgust või meie puhul raadiolaineid ”musta augu, mitte musta augu enda ümber.

Vaatlusalune must auk on üks kahest suurimast taevas, vastavalt 2011. aasta septembri paberile pealkirjaga „M87 reaktiivlennukite stardipiirkonna suurus”, milles kirjeldati, kuidas saaks mõõta sündmuse horisonti.

Kirjeldatud artiklis "J87 käivitav konstruktsioon on lahendatud M87 supermassiivse musta augu lähedal", on need düüsid valmistatud relativistlikest osakestest, mis võivad ulatuda sadadesse tuhandetesse valgusaastatesse, pakkudes olulist mehhanismi aine ja energia ümberjaotamiseks suurtes mõõtkavades, mis mõjutavad galaktilist evolutsiooni. ”NASA ja Hubble Heritage Teami pilt STScI / AURA

Lisaks fantastiliselt imelikult veidratele ja veidratele mustadele aukudele on see ka kasulikuks sihtrühmaks, selgitab Weintroub, eriti kümme protsenti, mis eksponeerivad nn düüse või valgust kiirgavaid ainepurskeid, mis muutuvad energiaks, kui massid lähenevad sündmuse horisondile . Einsteini üldise relatiivsusteooria toetusel varustasid need düüsid radiatsiooni, mida Weintroubi meeskond mõõtmiste tegemiseks vajalik oli.

Kasutades Hawaiil, Arizonas ja Californias raadioteleskoopide kombineeritud andmeid, lõid teadlased „virtuaalse” teleskoobi, mis on võimeline jäädvustama 2000 korda detailsemalt kui Hubble'i kosmoseteleskoop. Sellel detailsuse tasemel suutsid teadlased mõõta nn musta sisemuse stabiilset ringikujulist orbiiti, mis asub väljaspool musta auku, samuti M87 sündmuste horisonti. Kui sündmushorisont on uks musta auku, on sisemine stabiilne ümmargune orbiit nagu veranda; sellest punktist hiljem hakkavad kehad spiraalselt minema sündmuse horisondi poole.

"Loodame lisada veel teleskoope, " ütleb Weintroub. "See on tõepoolest see, mida peame tegema, et hakata uusi pilte tegema ja aru saama, mis jet nende aluses toimub."

Selgitamaks, mida meeskond tegelikult teinud on, ütleb Weintroub: „Olen ​​näinud pealkirju öeldes, et me tegime pildi mustast august - me ei teinud tegelikult mitte millestki pilti ja kui tegime pildi, oleks see musta augu vahetus läheduses asuv kiirgusmuster, sest must auk on must. ”

Kuigi mustade aukude ilmnemist võib olla lihtne kirjeldada (nad on mustad), muutub nende käitumine kiiresti imelikuks ja see on täpselt sädelev lubadus, mis sündmuse silmapiiril ootab.

"Mustad augud on huvitavad, " ütleb Weintroub, "kuna üks asi, mida Einstein oma üldrelatiivsusteooria teooria kohaselt ennustab, on see, et kiirgus painutab valgust." Tõsi, Weintroub jätkab, Einstein väitis, et massiivsete objektide (sealhulgas mustade aukude) raskusjõud ) tegelikult painutab ruumi, mille kaudu valgus liigub.

Nagu Weintroub ütleb: "Gravitatsioon painutab väga ruumi kangast ja intensiivne gravitatsioon painutab ruumi kangast intensiivselt."

Kuna virtuaalne teleskoop laieneb teistele saitidele Tšiilis, Euroopas, Mehhikos, Gröönimaal ja lõunapoolusel, väidavad Weintroub, et nad saavad umbes viie aasta jooksul luua veelgi üksikasjalikumaid pilte. "Kui me pilte tegema hakkame, " ütleb ta, "näeme, kas kiirgus, mida must auk lubab, on läätseline või kõver, nagu Einstein ennustas.

Samal ajal on siin Linnuteel asjad erinevatel põhjustel võrdselt põnevad. Ehkki meie galaktika keskmes olevat musta auku nimetab Weintroub „vaikseks” ja sellel puudub reaktiivlennuk, avastasid Harvard-Smithsoniani astrofüüsikakeskuse teadlased septembris Linnutee musta augu poole planeedi moodustamisvõimega gaasipilve.

Teadlased tuvastavad esmakordselt massiivse musta augu serva