Kara delik 6 S: Bir kara deliğin içi nedir? Kara delik resmi yayınlama, teori ile gerçek ölçüm arasındaki çarpışma
Bilim alanında, ilk gözlemde veya deneysel sonuçlarda uzun vadeli bir teorik tahmini doğrulamaktan daha heyecan verici hiçbir şey olamaz. 2012'de, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, Standart Modelde bulunmayan son temel parçacık olan Higgs bozonunun varlığını ortaya çıkardı. Birkaç yıl önce, LIGO işbirliği, Einstein'ın genel görelilik teorisinin öngörüsünü doğrulayan yerçekimsel dalgaları doğrudan tespit etti.
10 Nisan 2019'da Event Horizon Telescope Project, merakla beklenen bir bildiri yayınladı ve ilk kara delik olay ufku görüntüsünü duyurdu. 2010'ların başında, bu tür gözlemler teknik olarak imkansızdı. Ama şimdi, sadece bir kara deliğin neye benzediğini görmek zorunda değiliz, aynı zamanda uzay, zaman ve yerçekiminin bazı temel özelliklerini de test edeceğiz.
Uzayda herhangi bir nesneyi görüntülemek için aşağıdaki iki sorunun üstesinden gelinmesi gerekir:
1. Hedefi görmek için yeterli ışık toplanmalıdır, yani hedef bilgisi, test cihazının arkaplan gürültüsünden ve hedefin yakınındaki diğer nesnelerden çıkarılır.
2. Görüntülediğiniz nesnenin yapısını görüntülemek için yeterli çözünürlüğe (veya çözünürlüğe) ihtiyacınız vardır, aksi takdirde tüm verileriniz yalnızca bir piksel olacaktır.
Bu nedenle, bir kara deliğin olay ufkunu görüntülemek istiyorsanız, kara deliğin etrafındaki radyasyonu çevredeki diğer radyasyondan ayırmaya yetecek kadar ışık toplamanız ve olay ufkunun çapından daha dar bir açısal ölçek tespit etmeniz gerekir.
Bu iki modeli doğrulamanın tek yolu, Dünya'dan görülebilen en büyük kara deliği gözlemlemek için devasa, ultra hassas bir radyo teleskop dizisi kullanmaktır. Kara delik ne kadar büyükse, olay ufkunun çapı o kadar büyüktür, ancak mesafesi daha küçük görünmesine neden olur. Bu teoriye göre, en büyük kara delik, Samanyolu'nun merkezindeki süper kütleli bir kara delik olan Yay A * olacak ve en büyük ikinci kara delik, yaklaşık 60 milyon ışıkyılı uzaklıktaki M87 galaksisinin merkezinde süper kütleli bir kara delik olacak.
Kara delik, yutulmak üzere olan madde ile çevrilidir. Bu malzemeler kara deliğin dışına saçılacak, dönecek, ısınacak ve kara deliğe girerken radyasyon yayacak. Bu radyasyonlar, spektrumun radyo kısmındadır ve yeterince hassas bir teleskop dizisi ile gözlemlenebilir.
Event Horizon Telescope (EHT), tam da kara delikleri gözlemlememiz gereken radyo dizisidir - Güney Amerika'daki ALMA teleskop dizisi sadece radyo bilgilerini toplamak için değil, aynı zamanda yüksek çözünürlükle de en büyük katkıyı yaptı. EHT, kara deliğin etrafındaki radyasyonu görüntülemek için yeterli birleşik ışık toplama kabiliyetine sahip düzinelerce ayrı ayna diskinden oluşur Ayna diskleri arasındaki mesafe, söz konusu olay ufkunu görüntülemek için gerekli çözünürlüğü sağlar.
Daha önce bu tekniği, büyük tek diskli teleskoplar tarafından görülemeyen yıldızların özelliklerini gözlemlemek için uzun temel interferometri için kullandık. Gözlemlemeye çalıştığınız özellik yeterince parlak ve aynı zamanda gözlemlenen teleskopta görüntülendiği sürece, sadece teleskopun çapına değil, teleskoplar arasındaki mesafeye karşılık gelen görüntüleme çözünürlüğünü elde edebilirsiniz.
En çarpıcı şey, Io'nun başka bir Jüpiter'in uydusu tarafından karartıldığında bile Io'nun yüzeyinde patlayan yanardağı görüntülemek için şimdiye kadar teleskop dizilerinin kullanılmasıdır.
Event Horizon Teleskopu, dünyadan görülen en büyük açısal çapa sahip kara deliğin etrafındaki radyasyonu tespit etmek için aynı prensibi kullanır. İşte kara delik görüntülerinin ilk yayınını izlerken öğrenmemiz gereken altı şey:
