αναμειγνύεται από την ευγένεια της εικόνας CC-BY-SA ESO (μέσω Wikimedia Commons)

Φωτογραφία Black Hole

Ή, πώς να φτιάξετε ένα τηλεσκόπιο τόσο μεγάλο όσο ο κόσμος

Αυτό είναι. Η πρώτη εικόνα που έχει ληφθεί ποτέ από οποιαδήποτε μαύρη τρύπα.

Και ίσως δεν φαίνεται εντυπωσιακό στην αρχή, αλλά σκεφτείτε το: όχι μόνο αυτή η μαύρη τρύπα απέχει περίπου 55 εκατομμύρια έτη φωτός από εμάς, αλλά οι μαύρες τρύπες είναι αόρατες από τη φύση τους! (Αυτό συμβαίνει επειδή η βαρυτική έλξη τους είναι τόσο δυνατή που ούτε καν φως μπορεί να τα ξεφύγει.)

Γι 'αυτό, για πολλά χρόνια, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι μια εικόνα μιας μαύρης τρύπας θα ήταν αδύνατη.

Εκαναν λάθος.

Θεωρητικά, δεν μπορούμε να τραβήξουμε μια φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας επειδή δεν είναι δυνατόν να τραβήξουμε μια εικόνα για κάτι που δεν εκπέμπει ούτε αντανακλά το φως.

Ρίξτε μια πιο προσεκτική ματιά. Αυτό που βλέπετε στην εικόνα δεν είναι η ίδια η μαύρη τρύπα, αλλά ένας δίσκος γύρω από αυτήν. Θα δείτε μαύρο χώρο, ένα δαχτυλίδι φωτιάς και έπειτα περισσότερο μαύρο μέσα.

Αυτή είναι η μαύρη τρύπα.

Σε αυτήν την εικόνα, η μαύρη τρύπα δεν είναι ορατή - και δεν πρέπει να είναι, εάν οι νόμοι της φυσικής μας είναι σωστοί.

Ο ίδιος ο δακτύλιος υπάρχει λόγω ενός φαινομένου στο οποίο ένα αστέρι έρχεται πολύ κοντά στη μαύρη τρύπα και απορροφάται από αυτό.

Λόγω της τεράστιας βαρυτικής δύναμης που ασκείται από τη μαύρη τρύπα, το αστέρι τραβιέται έως ότου το μόνο που μένει είναι ο δακτύλιος. Ο δακτύλιος ονομάζεται δίσκος προσαύξησης και είναι το πιο προφανές μέρος της εικόνας που τραβήχτηκε.

Αλλά δεν θα είναι για πάντα: η μαύρη τρύπα συνεχίζει να ασκεί τράβηγμα και μετά από ένα χρονικό διάστημα, αυτό το δαχτυλίδι θα καταναλωθεί επίσης.

Η ιστορία ξεκινά με μια μικρή ομάδα καινοτόμων και τελειώνει με ένα τηλεσκόπιο που μοιάζει με οτιδήποτε έχει δει ποτέ ο κόσμος.

Αν και έχουν σημειωθεί πρόσφατα σημαντικές εξελίξεις στην τεχνολογία τηλεσκοπίων, δεν υπάρχει κανένα τηλεσκόπιο στη γη που να μπορεί να τραβήξει μια φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας. Είναι πολύ μικρά για να το κάνουν!

Θεωρητικά, για να έχετε τέτοιου είδους ανάλυση, θα χρειαστείτε ένα τηλεσκόπιο μεγέθους του πλανήτη Γη, και προφανώς, αυτό δεν είναι δυνατό. Για να επιλύσουν αυτό το πρόβλημα, βρήκαν μια ιδέα που ήταν πραγματικά καινοτόμος: εάν ένα τηλεσκόπιο δεν μπορούσε να κάνει τη δουλειά, τότε ίσως πολλοί θα το έκαναν.

Όπως αποδεικνύεται, είχαν δίκιο.

Η ομάδα χρησιμοποίησε ένα παγκόσμιο δίκτυο πιάτων για να προσομοιώσει ένα τηλεσκόπιο αυτού του μεγέθους. Δώδεκα ραδιοτηλεσκόπια σταθμευμένα σε διαφορετικά σημεία σε όλο τον κόσμο διατηρήθηκαν σε συγχρονισμό με ισχυρά ατομικά ρολόγια. Κάθε τηλεσκόπιο συλλέγει και καταγράφει ραδιοκύματα που προέρχονται από τη μαύρη τρύπα. Αυτά τα δεδομένα στη συνέχεια συνδυάστηκαν χρησιμοποιώντας υπερυπολογιστές για να δημιουργήσουν την εικόνα της μαύρης τρύπας.

Αυτό το πρόγραμμα περιλάμβανε την υποστήριξη πολλών χωρών και ονομάστηκε Event Horizon Telescope ή EHT.

Αυτή η μαύρη τρύπα είναι στην πραγματικότητα αυτό που ονομάζεται υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που ζει στο κέντρο του γαλαξία Messier 87. Είναι περίπου 7 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας. Αυτό είναι κολοσσιαίο σε σύγκριση με άλλες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.

Το πιο σημαντικό μέρος αυτής της φωτογραφίας είναι όπου δεν υπάρχει φως, αυτός ο σκοτεινός κύκλος στο κέντρο που έχει μήκος περίπου 25 δισεκατομμύρια μίλια. Αυτή είναι η πραγματική μαύρη τρύπα.

Και στην άκρη του είναι το μέρος που είναι γνωστό ως ορίζοντας γεγονότων, το σημείο χωρίς επιστροφή. Μόλις διασχίσετε τον ορίζοντα του γεγονότος, η βαρύτητα της μαύρης τρύπας είναι τόσο ισχυρή που δεν μπορείτε να ξεφύγετε. Όχι εσείς, ούτε το γρηγορότερο διαστημικό σκάφος, ούτε το γρηγορότερο πράγμα στο σύμπαν: φως.

Πολλά, πολλά πράγματα έπρεπε να είναι σωστά για να τραβήξετε αυτήν την εικόνα, αρκετά ώστε να θεωρηθεί θαύμα. Το φως ταξίδεψε για περίπου 55 εκατομμύρια έτη φωτός, χωρίς να απορροφηθεί από αέριο ή σωματίδια. Μόνο ένα μικρό κλάσμα των ραδιοκυμάτων που χτυπούν την εξωτερική ατμόσφαιρα καταλήγουν στην επιφάνεια, καθώς τα περισσότερα απορροφώνται ή αντανακλώνται. Και για να λάβουν αυτά τα κύματα από το EHT, ο καιρός έπρεπε να είναι καλός και καθαρός σε κάθε ένα από τα 12 τηλεσκόπια, συμπεριλαμβανομένου ενός στην Ανταρκτική.

Αυτή είναι η πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας που τραβήχτηκε ποτέ, αλλά σίγουρα δεν είναι η τελευταία.

Όπως μετά από αυτήν την πρώτη επιτυχία, η ομάδα των EHT Scientists άρχισε να εξετάζει άλλες μαύρες τρύπες, με την ελπίδα να προωθήσει την κατανόησή μας σχετικά με τις μαύρες τρύπες.

Η ομάδα έχει πλέον στρέψει τη γιγαντιαία κάμερα σε μια άλλη μαύρη τρύπα που ονομάζεται Sagittarius A *. Αυτή η μαύρη τρύπα είναι αυτή που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας, ο Γαλαξίας μας. Πιστεύουμε ότι οι εικόνες του θα κυκλοφορήσουν σύντομα.

Με αυτές τις εικόνες των μαύρων τρυπών, μπορούμε να καταλάβουμε περισσότερα για τις ιδιότητές τους και να απαντήσουμε σε αναπάντητες ερωτήσεις όπως:

Γιατί είναι παρόντες στο κέντρο των γαλαξιών; Γιατί κάνουν εμετό μαζικά ρεύματα υποατομικών σωματιδίων στο διάστημα; Πώς ακριβώς επηρεάζουν το ύφασμα χωροχρόνου γύρω τους;

Και, τι θα μπορούσαν να έχουν μια μέρα για εμάς;

Θέλετε να γράψετε μαζί μας; Για να διαφοροποιήσουμε το περιεχόμενό μας, αναζητούμε νέους συγγραφείς να γράψουν στο Snipette. Αυτό σημαίνει ότι εσύ! Φιλόδοξοι συγγραφείς: θα σας βοηθήσουμε να διαμορφώσετε το κομμάτι σας. Καθιερωμένοι συγγραφείς: Κάντε κλικ εδώ για να ξεκινήσετε.

Έχετε ερωτήσεις; Ας τα συζητήσουμε παρακάτω. Ελάτε να πείτε γεια!