Miercuri, 10 aprilie 2019, Event Horizon Telescope (EHT) a lansat prima fotografie cu o gaură neagră sau gaură neagră, mai exact gaura neagră din centrul galaxiei spirale M87, care se află la aproximativ 53 de milioane de ani lumină de Pământ.
Pentru o explicație a ceea ce sunt găurile și cum pot fi formate, citiți aici și aici.
La scurt timp după lansarea fotografiei, mulți oameni au crezut că fotografia seamănă cu o gogoșă, ochi de sauron , cu ochi de pisică. Chiar și astăzi, există multe meme împrăștiate în spațiul cibernetic care spun același lucru.
Deci este într-adevăr o gaură neagră sau un ochi de pisică? Să aflăm!
Pe scurt, nu putem. Deoarece găurile negre nu emit sau reflectă energie sub nicio formă și nimic (chiar și lumină) nu poate ieși din gaura neagră pentru a fi detectat de pe pământ. Cu toate acestea, existența găurilor negre poate fi detectată prin influența câmpului gravitațional al acestora asupra altor corpuri cerești.
Asta înseamnă că fotografia de ieri a fost o farsă !
Eits, așteaptă un minut. Nu trece la concluzii. Practic, găurile negre sunt invizibile . Cu toate acestea, atunci când un obiect, cum ar fi o stea, este suficient de aproape de orizontul evenimentelor găurii negre, steaua va experimenta un eveniment de întrerupere a mareelor . Este un fenomen în care steaua este distrusă din cauza forțelor mareice enorme.
Pe măsură ce materialul care alcătuiește steaua cade în gaura neagră, formează ceva numit disc de acumulare sau prefer să-l numesc inel de gaură neagră.
Materialele de pe inelul găurilor negre vor orbita gaura neagră înainte de a pierde în cele din urmă energia gravitației și vor cădea gaura neagră comestibilă . Aceste materiale se vor freca reciproc, astfel încât temperatura crește și să emită unde electromagnetice în diferite lungimi de undă. Asta ne permite să observăm vizual găurile negre.
De asemenea, citiți: Metode științifice și cazul cafelei cu cianurăTelescopul cu orizont de evenimente (EHT) este un proiect internațional care își propune să observe mediul din jurul găurii negre supermasive Sagetatorul A * și a găurii negre supermasive din centrul galaxiei M87. EHT constă din 10 radiotelescoape care sunt răspândite în mai multe locații de pe pământ și conectate între ele pentru a crea un telescop virtual de dimensiunea pământului.
EHT utilizează metoda interferometrică pentru a obține imagini cu găuri negre. Toate datele corespunzătoare colectate de fiecare telescop vor fi combinate pentru a produce un model de interferență. Modelul de interferență conține informații despre gaura neagră care este observată.
Cu toate acestea, deoarece numărul telescoapelor care colectează date este încă relativ mic și nu este distribuit uniform pe suprafața pământului, există o mulțime de informații neobservate. Din acest motiv, EHT a dezvoltat un algoritm care poate umple găurile de informații.
Pe scurt, modul în care funcționează algoritmul este prin interpolare și extrapolare a datelor pe baza modelelor formate din datele care au fost colectate. Apoi algoritmul procesează datele pentru a deveni o imagine.
Cu toate acestea, există multe imagini posibile pe care algoritmul le poate genera pe baza datelor colectate. Din nou, acest lucru se datorează faptului că datele colectate sunt încă relativ mici. Prin urmare, alegeți una (sau un grup) dintre cele mai bune imagini care arată mai rezonabil. Ceea ce are sens aici este că forma imaginii se apropie de forma prezisă de modelele matematice.
Așa că așa putem fotografia găurile negre.
Deci nu este o fotografie cu ochi de pisică nu?
Da . Dar, pentru a înțelege mai bine fotografia, trebuie să cunoaștem părțile unei găuri negre.
O gaură neagră nu este o gaură. Este un obiect cu o densitate infinită numită singularitate . Se numește singularitate deoarece obiectul este doar un punct în spațiu ( un singur punct în spațiu ) care nu are volum.
Citește și: De ce sunt construite telescoapele pe vârful munților, nu într-un deșert plat?În jurul singularității există o zonă numită orizontul evenimentelor . Această zonă este cea care conferă unei găuri negre caracteristicile unei găuri negre. Acest lucru se întâmplă deoarece în interiorul orizontului evenimentelor, câmpul gravitațional al unei găuri negre este foarte mare și chiar și lumina nu poate scăpa de atracția gravitațională. De aceea găurile negre sunt negre. Raza orizontului evenimentelor se numește Raza Schwarzschild .
Apoi, există discul de acumulare sau inelul găurii negre care a fost descris anterior. Această parte este cea care emite o mulțime de unde electromagnetice, astfel încât să putem fotografia găuri negre. Inelul de gaură neagră orbitează la o anumită distanță de singularitate și este denumit raza orbitei circulare cele mai interioare (ISCO) . Pentru o gaură neagră care nu se rotește, raza ISCO este de trei ori raza orizontului evenimentului.
Un altul este sfera fotonică , care este de aproximativ 1,5 ori raza orizontului evenimentului. Aceasta este o zonă în care fotonii pot orbita o gaură neagră! Imaginați-vă dacă ați fi în acea zonă, atunci ați putea vedea partea din spate a propriului corp! Ce minunat! (Dar nu te incerca)
Acum priviți din nou fotografia găurii negre (gaura neagră) M87. Există o parte întunecată în mijloc și o parte ușoară care înconjoară partea întunecată. În partea întunecată există o singularitate chiar în mijloc și orizontul evenimentelor care o înconjoară, iar partea luminoasă este un inel de găuri negre și o mică parte a sferei fotonice .
Ei bine, acum este clar că fotografia este într-adevăr o fotografie cu gaură neagră și nu un ochi de pisică, ochi de sauron sau gogoși.
Rămâneți curioși, băieți!
Referinţă
- Telescopul Horizon al evenimentului: Știință
- Gaură neagră
- Cum capturăm imagini cu găuri negre?
- Eveniment de întrerupere a mareelor
