Mga bagong katotohanan tungkol sa mga black hole

24. 04. 2019
Ika-6 internasyonal na kumperensya ng exopolitics, kasaysayan at espirituwalidad

Ang EHT telescope (Event Horizont Telescope) ay nagbibigay sa mga siyentipiko ng isang bagong ideya ng isang halimaw na tinatawag na Milky Way. Salamat sa data na ito, mas malapitan naming tinitingnan ang black hole sa unang pagkakataon.

Ang isang sistema ng teleskopyo ng radyo na naka-spaced sa paligid ng Earth at tinawag ito EHT (Horizon Telescope ng Kaganapan), na nakatuon sa ilang mga higante. Sagittarius A ay isang napakalaking napakalaking itim na butas sa gitna ng Milky Way, at isang mas malaking itim na butas na malayo sa 53,5 milyong light-years sa M87 na kalawakan. Noong Abril, sumali ang 2017 sa mga obserbatoryo upang obserbahan ang mga hangganan ng mga itim na butas kung saan ang puwersa ng grabidad ay napakalakas na kahit na ang mga ilaw na ray ay hindi maaaring iwanan ito. Halos pagkaraan ng dalawang taon ng paghahambing, inilathala ng mga siyentipiko ang unang mga larawan ng mga obserbasyon na ito. Ngayon mga siyentipiko ay umaasa na ang mga bagong imahe ay maaaring sabihin sa amin ang higit pa tungkol sa itim na butas.

Paano gumagana ang isang tunay na itim na butas?

Ang mga itim na butas ay talagang karapat-dapat sa kanilang pangalan. Ang napakalaking gravitational beast ay hindi naglalabas ng anumang ilaw sa anumang bahagi ng electromagnetic spectrum, kaya hindi ito mukhang umiiral sa sarili nitong. Subalit alam ng mga astronomo na wala sila sa anumang paraan para sa kanilang uri ng escort. Habang ang kanilang gravitational force ay pumasok sa stellar gas at alikabok, ang mga masa ay nabuo sa paligid nila sa anyo ng isang umiikot na accretion disk sa kanilang magkakaibang mga atoms. Ang aktibidad na ito ay nagpapalabas ng "puting init" at nagpapalabas ng X-ray at iba pang mataas na enerhiya na radiation. Ang pinakamaraming "hate" na puspos ng mga itim na butas pagkatapos ay i-irradiate ang lahat ng mga bituin sa nakapalibot na mga kalawakan.

Ito ay pinaniniwalaan na ang imahe ng teleskopyo ng ETH teleskopyo ng SHTH, Sagittaria A, ay magkakaroon ng maliwanag na itim na anino sa kanyang kasamang accretion disk ng maliwanag na materyal. Ang simulation ng computer at ang mga batas ng gravitational physics ay nagbibigay sa mga astronomo ng magandang ideya kung ano ang aasahan. Dahil sa mataas na gravitational force na malapit sa itim na butas, ang accretion disk ay magiging deformed sa paligid ng ring horizon at ang materyal na ito ay makikita sa likod ng itim na butas. Ang resultang imahe ay malamang na walang simetrya. Ang gravity ay humantong sa liwanag mula sa panloob na bahagi ng disc patungo sa Earth nang mas malakas kaysa sa panlabas na bahagi at ginagawang mas magaan ang singsing.

Gumagana ba ang mga batas ng pangkalahatang kapamanggitan sa paligid ng isang itim na butas?

Ang eksaktong hugis ng ring ay maaaring malutas sa pamamagitan ng pinaka-nakakabigo pat sa panteorya physics. Ang dalawang haligi sa pisika ay ang teorya ni Einstein ng pangkalahatang kapamanggitan, na kumokontrol ng napakalaking at gravitational na makapangyarihang bagay tulad ng black hole at mekanika ng quantum na nagkokontrol sa kakaibang mundo ng mga particle ng subatomiko. Ang bawat teorya ay gumagana sa sarili nitong domain. Ngunit hindi sila maaaring magtulungan.

Ang physicist na si Lia Medeiros ng Unibersidad ng Arizona sa Tucson ay nagsabi:

"Ang pangkalahatang relativity at quantum physics ay hindi tugma sa bawat isa. Kung ang pangkalahatang kapamanggitan ay inilapat sa lugar ng isang itim na butas, maaaring ito ay nangangahulugan ng paglipat ng pasulong para sa mga physics theorist ".

Dahil ang mga itim na butas ay ang pinaka-extreme gravitational kapaligiran sa uniberso, ang mga ito ang pinakamahusay na kapaligiran para sa pagsubok ng stress stress ng gravity. Ito ay tulad ng pagkahagis ng mga teoryang laban sa dingding at pag-aaralan at pagbagsak nito. Kung ang pangkalahatang teorya ng relativity ay totoo, inaasahan ng mga siyentipiko na ang isang itim na butas ay magkakaroon ng isang tiyak na anino at sa gayon ay isang pabilog na hugis, maliban kung ang teorya ni Einstein ay naaangkop, kung gayon ang anino ay magkakaroon ng ibang hugis. Nag-apply si Lia Medeiros at ang kanyang mga kasamahan sa computer simulation sa iba't ibang 12 000 black hole shadows na maaaring naiiba mula sa mga theories ni Einstein.

Sinabi ni L. Mederios:

"Kung may iba tayong ibang (mga alternatibo sa teoryang gravity), ito ay magiging tulad ng Christmas present."

Kahit na ang isang maliit na paglihis mula sa pangkalahatang teorya ng kapamanggitan ay makakatulong sa mga astronomo na mabilang kung ano ang nakikita nila mula sa inaasahan nila.

Ang mga patay na mga bituin ay tinatawag na mga pulsar na nakakalibutan ng itim na butas sa gatas na paraan?

Ang isa pang paraan upang masubok ang pangkalahatang teorya ng relativity sa paligid ng black hole ay upang obserbahan kung paano ang mga bituin sa paligid ng mga ito ilipat. Kapag ang ilaw mula sa mga bituin ay dumadaloy sa larangan ng matinding atraksyon ng itim na butas na malapit dito, ang ilaw ay "nakaunat" at sa gayon ay lumilitaw na redder. Ang prosesong ito, na tinatawag na "red, gravitational shift," at ang pangkalahatang teorya ng relativity, ay ipinapalagay. Noong nakaraang taon, naobserbahan ng mga astronomo malapit sa lugar ng SgrA. Sa ngayon, magandang balita para sa teorya ni Einstein. Ang isang mas mahusay na paraan upang kumpirmahin ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay upang gawin ang parehong pagsubok sa pulsar na iikot mabilis at walisin ang starry langit na may ray ng radiation sa mga regular na agwat at lumilitaw na pulsing.

Sa gayon, ang red shift na gravitational ay magugulo sa regular na operasyon ng metronomiko at sa pamamagitan ng pagmamasid sa mga ito ay magkakaroon ng mas tumpak na pagsubok sa teorya ng pangkalahatang kapamanggitan.

Si Scott Ranson ng National Astronomical Observatory sa Charlottesville ay nagsabi:

"Para sa karamihan ng mga taong nagmamasid sa lugar ng SgrA, magiging isang panaginip na matuklasan ang mga pulsar, o pulsars na umiikot sa isang itim na butas. Maraming mga napaka-kagiliw-giliw at napaka detalyadong mga pagsubok ng pangkalahatang teorya ng kapamanggitan ay maaaring ibigay ng pulsars. "

Sa kabila ng maingat na pagmamasid, gayunpaman, walang pulsar ang natagpuan na nag-oorbit malapit sa lugar ng SgrA. Bahagyang dahil ang galactic dust at gas ay nagsabog ng kanilang mga ray at mahirap i-target. Ngunit ang EHT ay nagbibigay pa rin ng pinakamahusay na pagtingin sa gitna ng mga radio wave kaya si S.Ransom at ang kanyang mga kasamahan ay umaasa na magawa nila ito. "Ito ay tulad ng isang pangingisda ekspedisyon na ang pagkakataon upang mahuli ay napakaliit, ngunit nagkakahalaga ito," sabi ni S.Ransom.

Ang Pulsar PSR J1745-2900 (kaliwa sa ilustrasyon) ay natuklasan sa 2013. Tinutukoy ito nang tumpak sa 150 light-years sa paligid ng isang itim na butas sa gitna ng kalawakan. Ngunit malayo ito sa kanya upang isagawa ang tumpak na mga pagsusulit ng pangkalahatang kapamanggitan. Ang pagkakaroon ng pulsar na ito ay nagbibigay sa mga astronomo ng pag-asa na gamitin ang EHT upang matuklasan ang higit pa at mas malapit na mga pulsar na mas malapit sa itim na butas.

Paano gumawa ng black jet ang mga jet?

Ang ilang itim na butas ay gutters gutters at gumuhit ng napakalaking halaga ng gas at dust habang ang iba ay picky eaters. Walang nakakaalam kung bakit ito. Lumilitaw ang SgrA na isang nakakainis na mangangain na may nakakagulat na madilim na disc, sa kabila ng masa na katumbas ng milyun-milyong masa ng 4. Isa pang target, na naka-target sa pamamagitan ng EHT, ang black hole sa M87 galaxy ay isang matakaw ulit. Ito ay nagtimbang bilang 3,5 sa 7,22 bilyun-bilyon ng mga sun. At iyon, bilang karagdagan sa napakalaking naipon na disk ng akretion sa paligid nito, nag-jet din ito ng isang stream ng mga sisingilin subatomikong mga particle sa loob ng 5 000 light-years ang layo.

Thomas Krichbaum Institute para sa Radio Astronomy sa Bonn sabi ni:

"Ito ay isang maliit na kontradiksyon, na isipin na ang isang itim na butas ay hindi kasama ang isang bagay."

Ang mga tao ay karaniwang nag-iisip na ang black hole ay sumisipsip lamang. Maraming mga itim na butas ang gumagawa ng mga jet na mas mahaba at mas malawak kaysa sa buong kalawakan at maaaring maabot ang bilyun-bilyong liwanag na taon mula sa itim na butas.

Ang natural na tanong ay kung ano ang maaaring maging isang malakas na pinagkukunan ng enerhiya na nagpapalabas ng mga jet sa napakalawak na distansya. Salamat sa EHT, maaari naming masubaybayan ang mga pangyayaring ito sa kauna-unahang pagkakataon. Maaari naming tantyahin ang magnitude ng magnetic field ng itim na butas sa M87 na kalawakan dahil ang mga ito ay may kaugnayan sa mga pwersa ng jet. Sa pamamagitan ng pagsukat ng mga katangian ng mga jet kapag malapit ang mga ito sa isang itim na butas, nakakatulong ito upang malaman kung saan nagmula ang jet - mula sa loob ng disc nito, o mula sa ibang bahagi ng disc o mula sa itim na butas mismo.

Maaari ding linawin ng mga obserbasyon na ito kung ang mga jet ay nagmula sa isang itim na butas o mula sa isang mabilis na pag-agos na materyal sa disk. Dahil ang mga jet ay maaaring magdala ng materyal sa gitna ng kalawakan sa intergalactic na rehiyon, ito ay maaaring ipaliwanag ang epekto sa pag-unlad at pag-unlad ng kalawakan. At kahit saan ipinanganak ang mga planeta at mga bituin.

Sinabi ni T. Krichbaum:

"Mahalagang maunawaan ang ebolusyon ng mga kalawakan mula sa maagang pagbuo ng mga itim na butas hanggang sa pagsilang ng mga bituin at sa huli hanggang sa pagsilang ng buhay. Napakalaking kwento nito, at sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga jet ng mga itim na butas, konting suplemento lamang namin ang maliliit na mga maliit na butil ng mahusay na jigsaw puzzle ng buhay. "

Tala ng Publisher: Ang kuwentong ito ay na-update ng 1 April 2019 sa pamamagitan ng pagdadalisay ng masa ng itim na butas M 87: ang masa ng kalawakan ay 2,4 trillions ng mass ng Araw. Ang itim na butas mismo ay may isang mass tulad ng ilang bilyong Suns. Ang karagdagan, kunwa ng isang itim na butas ay isang halimbawa ng kumpirmasyon ng teorya ng pangkalahatang relativity ni Einstein, hindi sa pagpapawalang-saysay nito.

Katulad na mga artikulo