У середу, 10 квітня 2019 року, телескоп Event Horizon (EHT) опублікував першу фотографію чорної діри або чорної діри, точніше чорної діри в центрі спіральної галактики M87, яка знаходиться приблизно в 53 мільйонах світлових років від Землі.
Пояснення, що таке отвори і як їх можна утворити, читайте тут і тут.
Незабаром після випуску фотографії багато людей вважали, що фотографія схожа на пампушку, око саурона , на котяче око. Навіть сьогодні в кіберпросторі розкидано багато мемів, які говорять про те саме.
То це насправді чорна діра чи котяче око? Давай дізнаємось!
Словом, ми не можемо. Оскільки чорні діри не випромінюють і не відображають енергію в будь-якій формі, і нічого (навіть світло) не може вийти з чорної діри, щоб бути виявленим із землі. Однак існування чорних дір можна виявити через вплив їх гравітаційного поля на інші небесні тіла.
Це означає, що вчорашнє фото було обманом !
Ейтс, зачекайте хвилинку. Не робіть висновків. В основному чорні діри непомітні . Однак, коли такий об’єкт, як зірка, знаходиться досить близько до горизонту подій чорної діри, зірка зазнає події припливного зриву . Це явище, коли зірка руйнується внаслідок величезних припливних сил.
Оскільки матеріал, з якого складається зірка, потрапляє в чорну діру, він утворює щось, що називається акреційним диском , або я волію називати його кільцем чорної діри.
Матеріали на кільці чорних дір обертатимуться навколо чорної діри, перш ніж врешті-решт втратять енергію тяжіння і впадуть в їстівну чорну діру. Ці матеріали труться один про одного, так що температура зростає і випромінює електромагнітні хвилі різної довжини хвилі. Ось що дозволяє нам візуально спостерігати за чорними дірами.
Читайте також: Наукові методи та випадок ціанідної кавиТелескоп «Горизонт подій» (EHT) - це міжнародний проект, який спрямований на спостереження за навколишнім середовищем навколо надмасивної чорної діри Стрільця A * та надмасивної чорної діри в центрі галактики M87. EHT складається з 10 радіотелескопів, які розподілені по кількох місцях на землі і з'єднані між собою для створення віртуального телескопа розміром із землю.
EHT використовує інтерферометричний метод для отримання зображень чорних дір. Всі відповідні дані, зібрані кожним телескопом, будуть об'єднані для отримання інтерференційної картини. Структура перешкод містить інформацію про чорну діру, яку спостерігають.
Однак, оскільки кількість телескопів, які збирають дані, все ще відносно невелика і не рівномірно розподілена по земній поверхні, існує багато неспостережуваної інформації. З цієї причини EHT розробив алгоритм, який може заповнити інформаційні діри.
Коротше кажучи, спосіб роботи алгоритму полягає в інтерполяції та екстраполяції даних на основі шаблонів, сформованих із зібраних даних. Потім алгоритм обробляє дані в одне зображення.
Однак існує багато можливих зображень, які алгоритм може генерувати на основі зібраних даних. Знову ж таки, це пов’язано з тим, що зібрані дані все ще відносно невеликі. Тому виберіть одне (або групу) з найкращих зображень, які виглядають більш розумно. Тут має сенс те, що форма зображення наближається до форми, передбаченої математичними моделями.
Тож ось як ми можемо фотографувати чорні діри.
Тож це не фото котячого ока, так?
Юпс . Але, щоб краще зрозуміти фото, нам потрібно знати частини чорної діри.
Чорна діра - це не діра. Це об’єкт з нескінченною щільністю, який називається сингулярністю . Це називається сингулярністю, оскільки об’єкт - це лише одна точка простору ( одна точка простору ), яка не має об’єму.
Читайте також: Чому телескопи будуються на вершині гір, а не в рівнинній пустелі?Навколо сингулярності є область, яка називається горизонтом подій . Ця область надає чорній дірі характеристики чорної діри. Це відбувається тому, що всередині горизонту подій гравітаційне поле чорної діри дуже велике, і навіть світло не може уникнути його гравітаційного тяги. Тому чорні діри - це чорні. Радіус горизонту подій називається радіусом Шварцшильда .
Потім є акреційний диск або кільце чорних дір, яке було описано раніше. Ця частина випромінює багато електромагнітних хвиль, щоб ми могли фотографувати чорні діри. Кільце чорної діри обертається на певній відстані від сингулярності і називається внутрішнім стабільним радіусом кругової орбіти (ISCO) . Для чорної діри, що не обертається, радіус ISCO в три рази перевищує радіус горизонту подій.
Інший - це сфера фотонів , яка приблизно в 1,5 рази перевищує радіус горизонту подій. Це область, де фотони можуть обертатись навколо чорної діри! Уявіть, якби ви були в цій області, то ви могли б побачити задню частину власного тіла! Як чудово! (Але не намагайся)
А тепер знову подивіться на фото чорної діри (чорної діри) M87. Посередині є темна частина і світла частина, яка оточує темну частину. У темній частині є сингулярність прямо посередині та горизонт подій, який її оточує, а яскрава частина - це кільце чорних дір і невелика частина сфери фотонів .
Ну, тепер зрозуміло, що фотографія - це справді фотографія чорної діри, а не котяче око , око саурона чи пампушки.
Залишайтеся цікавими, хлопці!
Довідково
- Телескоп «Горизонт подій»: Наука
- Чорна діра
- Як ми робимо зображення чорних дірок?
- Подія припливного припливу
