В сряда, 10 април 2019 г., телескопът Event Horizon (EHT) пусна първата снимка на черна дупка или черна дупка, по-точно черна дупка в центъра на спиралната галактика M87, която е на около 53 милиона светлинни години от Земята.
За обяснение какво представляват дупките и как могат да се образуват, прочетете тук и тук.
Малко след освобождаването на снимката много хора си помислиха, че снимката е подобна на поничка, око на саурон , на котешко око. Дори днес има много мемове, разпръснати във виртуалното пространство, които казват едно и също.
Така че наистина ли е черна дупка или котешко око? Нека разберем!
Накратко, не можем. Тъй като черните дупки не излъчват или отразяват енергия под никаква форма и нищо (дори светлина) не може да излезе от черната дупка, за да бъде открито от земята. Съществуването на черни дупки обаче може да бъде установено чрез влиянието на тяхното гравитационно поле върху други небесни тела.
Това означава, че снимката вчера беше измама !
Eits, изчакайте малко. Не бързайте с изводите. По принцип черните дупки са невидими . Въпреки това, когато обект, като звезда, е достатъчно близо до хоризонта на събитията на черната дупка, звездата ще преживее приливно разстройство . Това е феномен, при който звездата е унищожена поради огромните приливни сили.
Тъй като материалът, съставящ звездата, попада в черната дупка, той образува нещо, наречено акреционен диск , или аз предпочитам да го наричам пръстен с черна дупка.
Материалите върху пръстена на черните дупки ще обикалят около черната дупка, преди в крайна сметка да загубят енергията на гравитацията и да попаднат в годна за консумация черна дупка. Тези материали се търкат един в друг, така че температурата се увеличава и излъчва електромагнитни вълни с различни дължини на вълната. Това ни позволява визуално да наблюдаваме черните дупки.
Прочетете също: Научни методи и случаят с цианидно кафеТелескопът Event Horizon (EHT) е международен проект, който има за цел да наблюдава околната среда около свръхмасивната черна дупка Стрелец A * и свръхмасивната черна дупка в центъра на галактиката M87. EHT се състои от 10 радиотелескопа, които са разположени на няколко места на земята и са свързани помежду си, за да създадат виртуален телескоп с размерите на земята.
EHT използва интерферометричния метод за получаване на изображения на черни дупки. Всички съответни данни, събрани от всеки телескоп, ще бъдат комбинирани, за да се получи интерференционен модел. Моделът на смущения съдържа информация за наблюдаваната черна дупка.
Тъй като обаче броят на телескопите, които събират данни, е все още относително малък и не е равномерно разпределен по земната повърхност, има много ненаблюдавана информация. Поради тази причина EHT е разработил алгоритъм, който може да запълни информационните дупки.
Накратко, начинът на работа на алгоритъма е чрез интерполиране и екстраполиране на данни въз основа на модели, формирани от събраните данни. След това алгоритъмът обработва данните, за да се превърне в едно изображение.
Има обаче много възможни изображения, които алгоритъмът може да генерира въз основа на събраните данни. Отново това е така, защото събраните данни все още са относително малки. Затова изберете едно (или група) от най-добрите изображения, които изглеждат по-разумно. Това, което има смисъл тук, е, че формата на изображението се доближава до формата, предсказана от математически модели.
Така че можем да снимаме черни дупки.
Така че това не е снимка с котешко око, нали?
Юпс . Но за да разберем по-добре снимката, трябва да знаем частите на черна дупка.
Черната дупка не е дупка. Това е обект с безкрайна плътност, наречен сингулярност . Нарича се сингулярност, защото обектът е само една точка в пространството ( единична точка в пространството ), която няма обем.
Прочетете също: Защо телескопите са построени на върха на планините, а не в равна пустиня?Около сингулярността има област, наречена хоризонт на събитията . Тази област дава на черната дупка характеристиките на черна дупка. Това се случва, защото вътре в хоризонта на събитията гравитационното поле на черна дупка е много голямо и дори светлината не може да избегне гравитационното си привличане. Ето защо черните дупки са черни. Радиусът на хоризонта на събитията се нарича радиус на Шварцшилд .
След това има акреционен диск или пръстен с черна дупка, който беше описан по-рано. Тази част излъчва много електромагнитни вълни, за да можем да снимаме черни дупки. Пръстенът на черната дупка обикаля на определено разстояние от сингулярността и се нарича радиус на най-вътрешната стабилна кръгова орбита (ISCO) . За невъртяща се черна дупка радиусът ISCO е три пъти по-голям от радиуса на хоризонта на събитията.
Друг е фотонната сфера , която е около 1,5 пъти по-голяма от радиуса на хоризонта на събитията. Това е област, където фотоните могат да обикалят около черна дупка! Представете си, ако сте били в тази област, тогава бихте могли да видите гърба на собственото си тяло! Колко изумително! (Но не опитвай)
Сега вижте отново снимката на черната дупка (черна дупка) M87. В средата има тъмна част и светла част, която заобикаля тъмната част. В тъмната част има сингулярност точно в средата и хоризонта на събитията, който я заобикаля, а ярката част е пръстен от черни дупки и малка част от фотонната сфера .
Е, сега е ясно, че снимката наистина е снимка с черна дупка, а не котешко око , око на саурон или поничка.
Останете любопитни, момчета!
Справка
- Телескоп за хоризонта на събитията: Наука
- Черна дупка
- Как улавяме изображения с черни дупки?
- Събитие за нарушаване на приливите и отливите
