Atjaunināts 11. aprīlī pulksten 16:40. ET.
Vakar Earthlings vispirms pievērsa uzmanību melnā cauruma faktiskajam attēlam - pārvēršot konkrētā realitātē to, kas dzīvoja tikai mūsu kolektīvajās iztēlē.
Attēlā ir attēlots oranžā tonī apgriezts gredzens, kas riņķo melnā cauruma tumšajā ēnā, kas apbēra 55 miljonu gaismas gadu attālumā esošo galaktiku, kas pazīstama kā Jaunava A (Mesjē 87).
Šis izplūdušais pirmais skatiens ir pietiekams, lai apstiprinātu, ka Einšteina relativitātes teorija darbojas pat uz šī milzu bezdibeņa robežas - galējā vietā, kur daži domāja, ka viņa vienādojumi sabruks. Bet šis nenotveramais attēls rada daudz jautājumu. Šeit ir daži no jūsu atbildēm.
Kas ir melnais caurums?
Melnie caurumi ir ārkārtīgi blīvi priekšmeti, no kuriem nevar izbēgt nekas, pat ne gaisma. Ēdot blakus esošās vielas, tās aug lielumā. Melni caurumi parasti veidojas, kad liela zvaigzne nomirst un sabrūk pati.
Tiek uzskatīts, ka supermasīvie melnie caurumi, kas ir miljoniem vai miljardiem reižu masīvāki par sauli, atrodas gandrīz katras galaktikas centrā, ieskaitot mūsu pašu. Mūsu sauc par Strēlnieku A *.
Kāpēc mēs iepriekš neesam redzējuši melnā cauruma attēlu?
Melnie caurumi, pat supermasīvie, nav tik lieli. Piemēram, nofotografēt melno caurumu mūsu Piena Ceļa centrā, kas, domājams, ir apmēram 4 miljonus reižu masīvāks par sauli, būtu tas pats, kas nofotografēt DVD uz mēness virsmas, Dimitrios Vox pastāstīja Arizonas universitātes astrofiziķis Psaltis. Arī melnos caurumus parasti aizsedz materiāls, kas var aizēnot gaismu, kas ieskauj melno caurumu, viņi rakstīja.
Pirms šī attēla mēs zinājām, ka pastāv melnie caurumi?
Einšteina relativitātes teorija vispirms paredzēja, ka tad, kad nomira masīva zvaigzne, tā atstāja aiz blīvas serdes. Ja šis kodols bija vairāk nekā trīs reizes lielāks nekā saule, viņa vienādojumi parādīja, ka gravitācijas spēks rada melno caurumu, norāda NASA.
Bet līdz vakardienai (10. aprīlim) zinātnieki nevarēja fotografēt vai tieši novērot melnos caurumus. Viņi drīzāk paļāvās uz netiešiem pierādījumiem - uzvedību vai signāliem, kas nāk no citiem tuvumā esošiem objektiem. Piemēram, melnais caurums apdzen zvaigznes, kas vēro pārāk tuvu tai. Šis process silda zvaigznes, liekot tām izstarot rentgena signālus, kurus var noteikt ar teleskopiem. Dažreiz melnie caurumi izspiež arī milzīgas lādētu daļiņu pārrāvumus, ko atkal var noteikt ar mūsu instrumentiem.
Zinātnieki dažreiz pēta arī objektu kustību - ja šķiet, ka tos dīvaini velk, vainīgais varētu būt melnais caurums.
Ko mēs redzam attēlā?
Melnie caurumi paši izstaro pārāk maz starojuma, lai tos varētu atklāt, taču, kā prognozēja Einšteins, var redzēt melnā cauruma kontūru un tā notikumu horizontu - robežu, aiz kuras gaisma nevar izkļūt.
Izrādās, tā ir taisnība. Tumšais aplis pa vidu ir melnā cauruma "ēna", ko atklāj kvēlojošā gāze, kas sēž pie notikuma horizonta ap to. (Melnā cauruma galējā gravitācijas vilkme pārkarsē gāzi, izraisot tās izstarošanu vai “mirdzumu”). Bet gāze notikumu horizontā nav īsti oranža - drīzāk projektā iesaistītie astronomi izvēlējās radioviļņu signālus krāsot oranžā krāsā, lai attēlotu, cik spilgti ir izstarojumi.
Dzeltenie toņi attēlo visintensīvākās emisijas, savukārt sarkanais attēlo zemāku intensitāti, bet melnie - tikai nelielu emisijas līmeni vai to vispār nesatur. Redzamā spektrā emisiju krāsa, iespējams, ar neapbruņotu aci būtu redzama kā balta, iespējams, nedaudz sabojāta ar zilu vai sarkanu krāsu.
Plašāku informāciju varat lasīt šajā Live Science rakstā.
Kāpēc attēls ir izplūdis?
Izmantojot pašreizējās tehnoloģijas, tā ir visaugstākā iespējamā izšķirtspēja. Notikuma horizontālā teleskopa izšķirtspēja ir aptuveni 20 mikroarcsekundi. (Saskaņā ar Ņujorkas Amatieru astronomu asociācijas žurnālu, viens mikroaršekonds ir aptuveni tāds pats kā perioda lielums teikuma beigās, ja paskatījāties uz to no Zemes, un šis periods bija brošūrā, kas atstāta uz Mēness.)
Ja jūs uzņemat parastu fotoattēlu, kurā ir miljoniem pikseļu, pāris tūkstošus reižu to izpūstas un izlīdzina, jūs redzēsit apmēram tādu pašu izšķirtspēju kā melnā cauruma attēlā, saka Geoffrey Crew, biroja priekšsēdētāja vietnieks. Pasākuma horizontālais teleskops. Bet, ņemot vērā, ka viņi attēlo melno caurumu 55 miljonu gaismas gadu attālumā, tas ir neticami iespaidīgi.
Kāpēc gredzens ir tik neregulāras formas?
Misijas zinātnieki vēl nezina. "Labs jautājums, un uz kādu mēs ceram atbildēt nākotnē," sacīja Apkalpe. "Pagaidām to ir parādījis M87."
Kā zinātnieki uztvēra šo attēlu?
Vairāk nekā 200 astronomu visā pasaulē veica mērījumus, izmantojot astoņus uz zemes bāzētus radioteleskopus, kas kopīgi pazīstami kā Event Horizon Telescope (EHT). Šie teleskopi parasti atrodas augstkalnu vietās, piemēram, vulkānos Havaju salās un Meksikā, kalnos Arizonā un Spānijas Sierra Nevada, Atacama tuksnesī un Antarktīdā, teikts Nacionālā zinātnes fonda paziņojumā.
2017. gada aprīlī astronomi sinhronizēja visus teleskopus, lai vienlaikus mērītu radioviļņus, ko izstaro no melnā cauruma notikumu horizonta. Teleskopu sinhronizēšana bija līdzīga Zemes izmēra teleskopa izveidošanai ar iespaidīgu 20 mikroarčekondu izšķirtspēju - tas ir pietiekami, lai lasītu laikrakstu ņujorkiešu rokās visu ceļu no kafejnīcas Parīzē, teikts paziņojumā. (Salīdzinājumam, melnais caurums, ko viņi attēlo, ir apmēram 42 mikroarcsekundi).
Pēc tam viņi veica visus šos neapstrādātos mērījumus, tos analizēja un apvienoja redzamajā attēlā.
Kāpēc zinātnieki attēla uztveršanai mērīja radioviļņus, nevis redzamo gaismu?
Viņi varētu iegūt labāku izšķirtspēju, izmantojot radioviļņus, nekā tad, ja viņi izmantotu redzamu gaismu. "Radioviļņi šobrīd piedāvā jebkuras tehnikas augstāko leņķisko izšķirtspēju," sacīja Apkalpe. Leņķiskā izšķirtspēja norāda uz to, cik labi (mazākais leņķis) teleskops var izdalīt divus atsevišķus objektus.
Vai šī ir faktiska fotogrāfija?
Nē, ne tradicionālajā izpratnē. "Ir grūti izveidot attēlu ar radioviļņiem," sacīja Apkalpe. Misijas zinātnieki izmērīja radioviļņus, ko izstaro no melnā cauruma notikumu horizonta, un pēc tam apstrādāja šo informāciju ar datoru, lai izveidotu redzamo attēlu.
Vai šis attēls vēlreiz pierāda Einšteina relativitātes teoriju?
Jā. Einšteina relativitātes teorija paredzēja, ka melnie caurumi pastāv un ka tiem ir notikumu horizonts. Vienādojumi arī paredz, ka notikuma horizontam vajadzētu būt nedaudz apļveida un lielumam jābūt tieši saistītam ar melnā cauruma masu.
Lūk un redzi: nedaudz apļveida notikumu horizonts un melnā cauruma secinātā masa sakrīt ar aprēķiniem par to, kādam tam vajadzētu būt, balstoties uz zvaigžņu kustību tālāk no tā.
Jūs varat lasīt vairāk vietnē Space.com.
Kāpēc viņi neuztvēra mūsu pašu galaktikas melnā cauruma attēlu, tā vietā izvēloties vienu tālu?
M87 bija pirmie melno caurumu pētnieki, kurus viņi izmērīja, tāpēc viņi vispirms to analizēja, preses konferences laikā sacīja notikumu horizonta teleskopa direktors Šeps Doelemans. Bet tas bija arī vienkāršāks attēls, salīdzinot ar Strēlnieku A *, kas atrodas mūsu galaktikas centrā, viņš piebilda. Tas ir tāpēc, ka tas ir tik tālu, ka mērījumu veikšanas vakarā tas daudz "nepārvietojas". Strēlnieks A * ir daudz tuvāk, tāpēc tas nav tik "fiksēts" debesīs. Jebkurā gadījumā "mēs esam ļoti satraukti strādāt pie Sag A *", sacīja Doelemans. "Mēs neko nesola, bet mēs ceram, ka to iegūsim ļoti drīz."
