Θα μπορούσαμε σύντομα να προσέξουμε μια μαύρη τρύπα σε δράση, να χτυπήσει το θέμα σε πραγματικό χρόνο

Την περασμένη εβδομάδα, το τηλεσκόπιο Horizon Event (EHT) κυκλοφόρησε την πρώτη εικόνα της  μαύρης τρύπας που χτυπούσε στο καυτό αέριο του δίσκου προσαύξησης. Αυτή η εικόνα, της μαύρης τρύπας στο κέντρο του γαλαξία Messier 87 (M87), ήταν η πρώτη φωτογραφία σε ολόκληρο τον κόσμο. Σύντομα, το EHT θα παράγει την πρώτη ταινία αυτού του καυτού φυσικού αερίου που στροβιλίζεται χαοτικά γύρω από τη σκιά, δήλωσαν οι επιστήμονες των  που μίλησαν την Κυριακή (14 Απριλίου)  στη συνάντηση του Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας τον Απρίλιο.

Το EHT δεν είναι ένα μόνο τηλεσκόπιο. Πρόκειται μάλλον για ένα δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων σε όλο τον κόσμο, το οποίο καθιστά όλες τις μαγνητοσκοπημένες εγγραφές ραδιοκυμάτων όλες μαζί, και αυτές οι ηχογραφήσεις μπορούν να συνδυαστούν έτσι ώστε το διαφορετικό τηλεσκόπιο να λειτουργεί σαν ένα. Δεδομένου ότι περισσότερα ατομικά ραδιοτηλεσκόπια συμμετέχουν στο EHT και η ομάδα ενημερώνει την τεχνολογία εγγραφής του έργου, οι λεπτομέρειες των εικόνων πρέπει να αυξηθούν δραματικά , δήλωσε ο Shep Doeleman, αστρονόμος του πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, ο οποίος ήταν επικεφαλής του έργου EHT. Και τότε, η ομάδα θα πρέπει να είναι σε θέση να παράγει βίντεο με μαύρες τρύπες σε δράση, είπε.

“Αποδεικνύεται ότι ακόμη και τώρα, με αυτό που έχουμε, μπορούμε να είμαστε σε θέση, με ορισμένες προηγούμενες υποθέσεις, να εξετάσουμε τις περιστροφικές κινήσεις, απόδειξη του δίσκου πρόσκρουσης που περιστρέφεται γύρω από τον ορίζοντα συμβάντων”, ανέφερε ο Doeleman. “Και τότε, αν είχαμε πολλούς περισσότερους σταθμούς, τότε θα μπορούσαμε πραγματικά να αρχίσουμε να βλέπουμε σε πραγματικό χρόνο βίντεο με τη μαύρη τρύπα προσέλκυσης και περιστροφής”.

Στην περίπτωση της μαύρης τρύπας στο M87, ο Doeleman είπε στη Live Science μετά από τη συζήτησή του, κάνοντας μια ταινία θα είναι αρκετά απλή. Η μαύρη τρύπα είναι τεράστια , ακόμη και για μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο ενός γαλαξία: Είναι 6,5 δισεκατομμύρια φορές η μάζα του ήλιου της Γης, με τον ορίζοντα γεγονότων – το σημείο πέρα ​​από το οποίο δεν μπορεί να επιστρέψει ακόμη το φως – περιβάλλει μια σφαίρα τόσο μεγάλη όσο ολόκληρο το ηλιακό μας σύστημα. Έτσι, η καυτή ύλη του δίσκου προσαύξησης αυτής της μαύρης τρύπας διαρκεί πολύ καιρό για να κάνει ένα μόνο ταξίδι γύρω από το αντικείμενο.

“Η χρονική κλίμακα κατά την οποία οι αλλαγές [M87] είναι αισθητά είναι μεγαλύτερες από μία ημέρα. Αυτό είναι σπουδαίο”, δήλωσε ο Doeleman, επειδή σημαίνει ότι το EHT θα τραβήξει μια ταινία του αντικειμένου ένα καρέ κάθε φορά.

“Μπορούμε … να φτιάξουμε την εικόνα μας. Τότε, αν θέλουμε να κάνουμε μια άλλη ταινία ή μια ταινία που χρονοτριβεί, θα βγούμε ακριβώς την επόμενη ή την επόμενη εβδομάδα. επτά σκηνικά μιας ταινίας και στη συνέχεια να δούμε κάτι να κινείται με αυτό τον τρόπο », είπε

Αλλά η μαύρη τρύπα M87 δεν είναι η μόνη υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που παρατηρεί το EHT. Η ομάδα εξετάζει επίσης τον Τοξότη A *, την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του δικού μας γαλαξία και σχεδιάζει να απελευθερώσει σύντομα την πρώτη εικόνα αυτού του αντικειμένου. Και οι ερευνητές του EHT επιδιώκουν επίσης να κάνουν ταινίες από αυτή την πολύ πιο κοντά και καλύτερα μελετημένη μαύρη τρύπα, αλλά αυτό το έργο θα είναι πιο περίπλοκο, δήλωσε ο Doeleman.

Το SagA * είναι περίπου 1.000 φορές λιγότερο μαζικό από τη μαύρη τρύπα M87, δήλωσε ο Doeleman, οπότε η εικόνα αλλάζει 1.000 φορές πιο γρήγορα.

“Έτσι, αυτό σημαίνει ότι θα αλλάξει μέσα σε λίγα λεπτά ή ώρες”, δήλωσε ο Doeleman. “Πρέπει να αναπτύξετε ένα διαφορετικό αλγόριθμο, επειδή είναι σαν να έχετε το καπάκι του φακού στην κάμερά σας και κάτι κινείται όταν παίρνετε μια έκθεση”.

Για να κάνει μια ταινία, είπε, το EHT όχι μόνο θα έπρεπε να συγκεντρώσει όλα τα δεδομένα που είναι απαραίτητα για την παραγωγή μιας εικόνας της μαύρης τρύπας, αλλά και να χωρίσει αυτά τα δεδομένα σε διαφορετικά κομμάτια από την ώρα. Στη συνέχεια, η ομάδα θα συγκρίνει αυτά τα κομμάτια μεταξύ τους χρησιμοποιώντας εξελιγμένους αλγόριθμους για να καταλάβει πώς άλλαξε η εικόνα ακόμα και αν είχε καταγραφεί.

“Πρέπει να βρούμε έναν τρόπο να εξετάσουμε το πρώτο κομμάτι των δεδομένων, και στη συνέχεια το δεύτερο μικρό κομμάτι των δεδομένων, και στη συνέχεια να κάνουμε μια ταινία”, είπε. “Έτσι τα μέλη της ομάδας μας εργάζονται σε αυτό που ονομάζουμε δυναμική απεικόνιση”.

Αυτή η προσέγγιση χρησιμοποιεί μοντέλα για τον τρόπο με τον οποίο αναμένεται να μετακινηθεί η εικόνα, συγκρίνοντας αυτά τα μοντέλα με τα πραγματικά δεδομένα, για να διαπιστωθεί εάν ταιριάζει.

“Πρέπει να είσαι έξυπνος και να καταλάβεις πώς τα δεδομένα από αυτό το κομμάτι του χρόνου σχετίζονται με εκείνο το χρονικό κομμάτι αμέσως μετά”, δήλωσε ο Doeleman. “Έτσι, για παράδειγμα, θα μπορούσατε να πείτε,” Εντάξει, μπορείτε να μετακινήσετε αλλά δεν μπορείτε να κινηθείτε τόσο μακριά. ”

Χρησιμοποιώντας αυτού του είδους τους περιορισμούς, είπε, η ομάδα μπορεί να μετατρέψει ακόμη και πολύ περιορισμένα ποσά δεδομένων από οποιοδήποτε δεδομένο λεπτό σε πλήρεις φωτογραφίες του SagA * σε κίνηση. Ως αποτέλεσμα, η ομάδα αναμένει να κάνει ταινίες της μικρότερης μαύρης τρύπας σε μία μόνο νύχτα.

Αυτές οι ταινίες, δήλωσε ο Avery Broderick, ένας αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Waterloo στον Καναδά, ο οποίος εργάζεται για την ερμηνεία των εικόνων του EHT, θα πρέπει να αποκαλύψει νέες λεπτομέρειες σχετικά με τη συμπεριφορά των δίσκων πρόσκρουσης γύρω από τις μαύρες τρύπες, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου με τον οποίο ματαιώνουν την ύλη.

“Θα μπορέσουμε να χαρτογραφήσουμε τις χρονικές περιόδους κοιτάζοντας τον κινηματογράφο μαύρης τρύπας, όχι την προσωπογραφία”, δήλωσε ο Broderick.

πηγή:livescience.com