неделя, юли 3, 2022
НачалоВодещи новиниПубликуваха първото по рода си изображение на черна дупка в центъра на...

Публикуваха първото по рода си изображение на черна дупка в центъра на Млечния път (Снимка)

В едновременни пресконференции по целия свят, включително пресконференция, организирана от Националната научна фондация във Вашингтон, астрономите разкриха първото изображение на свръхмасивна черна дупка в центъра на нашата собствена галактика Млечен път. 

Този резултат предоставя неоспорими доказателства, че обектът наистина е черна дупка и дава ценна представа за работата на такива гиганти, за които се смята, че са в центъра на повечето галактики. Изображението е направено от изследователска група, наречена Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration, използвайки наблюдения от световна мрежа от радиотелескопи.

yaplakal.com

Това изображение е дългоочакван поглед към масивен обект, разположен в самия център на нашата галактика. По-рано учените са виждали звезди да се въртят около нещо невидимо, компактно и масивно в центъра на Млечния път. Това предполага, че този обект, известен като Стрелец A* (Sgr A*), е черна дупка и днешното изображение предоставя първото пряко визуално доказателство за това.

Не можем да видим самата черна дупка, защото е напълно тъмна, но светещият газ около нея се усеща: тъмната централна област (т.нар. „сянка“) е заобиколена от ярка пръстеновидна структура. Новото изображение улавя светлина, изкривена от мощната гравитация на черна дупка, четири милиона пъти по-масивна от нашето Слънце.

„Бяхме зашеметени от това колко добре размерът на пръстена съответства на прогнозите на общата теория на относителността на Айнщайн“, каза ученият от проекта EHT Джефри Бауър от Института по астрономия и астрофизика Academia Sinica, Тайпе. „Тези безпрецедентни наблюдения значително подобриха разбирането ни за това, което се случва в самия център на нашата галактика и дават нова представа за това как тези гигантски черни дупки взаимодействат със заобикалящата ги среда. Резултатите от работата на екипа на EHT са публикувани днес в специален брой на The Astrophysical Journal Letters.

Тъй като черната дупка е на около 27 000 светлинни години от Земята, тя е със същия размер в небето като поничка на Луната. За да го представи, екипът създаде мощната система EHT, която комбинира осем съществуващи радиообсерватории по цялата планета в един-единствен виртуален телескоп с размерите на Земята. EHT наблюдава Sgr A* в продължение на няколко нощи, събирайки данни за много часове наведнъж, подобно на използването на дълга експозиция в камера.

Както при мощен фотоапарат, изображенията на Sgr A* изискваха поддръжка на най-чувствителните инструменти в радиоастрономията. Тази чувствителност се осигурява от 1.3mm Band 6 приемници на Atakama Large Millimeter/Submilimeter Array (ALMA), разработена от Централната лаборатория за развитие (CDL) на Националната радиоастрономична обсерватория на Националната научна фондация на САЩ (NRAO).

„Много сме горди, че CDL предостави някои важни технологии в подкрепа на това невероятно откритие, направено от съвместните усилия на EHT“, каза Бърт Хокинс, директор на CDL, който обясни ролята на Band 6 и CDL в провеждането на изследването и генерирането резултати. „Нашият екип допринесе, като инсталира атомен часовник по поръчка на ALMA и препрограмира корелатора ALMA, за да направи телескопа фазирана решетка. Това ефективно превърна телескопа в единична антена с ефективен диаметър 85 метра – най-големият компонент на EHT В допълнение, миксери, основните приемници в ALMA, субмилиметровият телескоп (SMT) в Аризона, Големият милиметров телескоп (LMT) в Мексико и телескопът на Южния полюс (SPT) в Антарктида,

Пробивът дойде, след като сътрудничеството на EHT публикува първото изображение на черна дупка, наречена M87*, в центъра на по-далечната галактика Messier 87 през 2019

г. Двете черни дупки изглеждат изненадващо сходни, въпреки факта, че черната дупка на нашата галактика е повече от 1000 пъти по-малък и по-малко масивен от M87*. „Имаме два много различни типа галактики и две много различни маси на черни дупки, но близо до ръба на тези черни дупки те изглеждат изненадващо сходни“, казва Сера Марков, съпредседател на научния съвет на EHT и професор по теоретична астрофизика в Университет на Амстердам в Холандия. „Това ни казва, че общата теория на относителността управлява тези обекти отблизо и всички разлики, които виждаме по-далеч, трябва да се дължат на разликите в материала, който заобикаля черните дупки.“

Това постижение беше значително по-трудно, отколкото за M87*, въпреки факта, че Sgr A* е много по-близо до нас. Учен от EHT Chi-Kwan („CK“) Chan от Steward Observatory, Department of Astronomy, University of Arizona, USA, обяснява: „Газът в близост до черните дупки се движи със същата скорост – почти като светлината – около Sgr A* и M87* Но там, където са необходими дни до седмици, за да обиколи газа около големия M87*, в много по-малкия Sgr A* той обикаля за минути, което означава, че яркостта и структурата на газа около Sgr A* се променят бързо по време на EHT наблюденията – приблизително като опит за ясен кадър на кученце, преследващо опашката си.“

Изследователите трябваше да разработят сложни нови инструменти, които да отчитат движението на газа около Sgr A*. Докато M87* беше по-лека, по-стабилна цел и почти всички изображения изглеждаха еднакви, Sgr A* беше различен. Изображението на черната дупка Sgr A* е средното от всички снимки, направени от екипа, което позволява за първи път да се види гигантът, дебнещ в центъра на нашата галактика.

Тази работа стана възможна благодарение на изобретателността на повече от 300 изследователи от 80 институции по целия свят, които съставляват сътрудничеството на EHT. В допълнение към разработването на сложни инструменти за преодоляване на предизвикателствата на визуализирането на Sgr A*, екипът работи в продължение на пет години, използвайки суперкомпютри за комбиниране и анализ на данни, като същевременно изгражда безпрецедентна библиотека от симулирани черни дупки за сравнение с наблюденията.

„Тази работа ясно демонстрира критичната важност на използването на радио, милиметрови и субмилиметрови честоти за разбиране на най-екстремните среди във Вселената“, каза Тони Ремиджан, директор на Северноамериканския научен център ALMA (NAASC) в NRAO. Използването на тези честотни ленти е единственият начин да се разкрият уникалните условия около черна дупка, които са напълно скрити на други честоти.“ Добавянето на ALMA също беше от решаващо значение за наблюденията, тъй като осигури необходимата чувствителност, за да се направят тези наблюдения недвусмислено. – с ALMA като котва за всички тези обекти – осигури чувствителността и разделителната способност, необходими за извършването на този вид открития. И това е само началото.

Учените са особено развълнувани, че най-накрая могат да изобразят две черни дупки с много различни размери, което прави възможно да се разбере как те се сравняват и контрастират. Те също така започнаха да използват новите данни за тестване на теории и модели на поведението на газа около свръхмасивни черни дупки. Този процес все още не е напълно разбран, но се смята, че играе ключова роля във формирането и еволюцията на галактиките.

„Сега можем да проучим разликите между тези две свръхмасивни черни дупки, за да получим ценни нови прозрения за това как работи този важен процес“, каза ученият от EHT Кейичи Асада от Института по астрономия и астрофизика Academia Sinica в Тайпе. „Имаме изображения на две черни дупки – една в големия край и една в малкия край на свръхмасивните черни дупки във Вселената – така че можем да отидем много по-далеч от всякога в изучаването на поведението на гравитацията при тези екстремни условия.

Напредъкът в EHT продължава с голяма кампания за наблюдение през март 2022 г., включваща повече телескопи от всякога. Непрекъснатото разширяване на мрежата на EHT и значителните технологични подобрения ще позволят на учените да споделят още по-впечатляващи изображения и филми за черни дупки в близко бъдеще.

През 2021 г. NSF и Съветът на ALMA одобриха надстройка за няколко милиона долари на приемниците Band 6 на обсерваторията като част от Северноамериканската програма за развитие на ALMA. Надстройката ще увеличи количеството и качеството на научните измервания в диапазона на дължината на вълната от 1,4 mm до 1,1 mm, давайки на изследователските проекти като проекта EHT по-добра чувствителност от всякога и в крайна сметка по-точни и ефективни научни резултати. В допълнение, проектът NRAO Next Generation Very Large Array (ngVLA) получи положителна подкрепа като част от 10-годишния преглед на Astro2020. Докато е в ранен етап на планиране и развитие, ngVLA ще постигне приоритетните цели в астрономията и астрофизика и ще стане най-добрата машина за намиране на черни дупки.

„Тези нови резултати от EHT ни вълнуват както, защото показват докъде е стигнала астрономията, така и защото потвърждават, че все още има много неща, които не сме виждали и не сме успели да наблюдаваме и изучаваме“, каза д-р р. Тони Бийзли, директор на NRAO. „Антените и инструментите, които проектираме и разработваме в NRAO, правят този напредък възможен и с нетърпение очакваме да продължим да водим напредъка в радиоастрономията, което ще ни позволи да откриваме черни дупки и други явления, дебнещи в ъглите на галактиката и Вселената. „


(Добавено от: RoboAstroNews )

ВАШИЯТ КОМЕНТАР

Моля, въведете коментар!
Моля, въведете името си тук

Most Popular