İnsanlığın ilk kara delik fotoğrafı "doğmak" üzere! Bilim adamları onu nasıl "görüyor"?
Guangming Net: Kara deliklerin görülemeyeceği ve dokunulamayacağı söyleniyor, bilim adamları bu sefer kara delikleri nasıl gördü?
Gou Lijun: Kara deliğin kendisi ışık yaymaz, ancak genellikle kara deliğin etrafında bir birikim diski vardır. Toplama diski nispeten güçlü radyasyona sahiptir veya ışıklıdır, bu nedenle parlak birikim diskinin arka planı altında kara delik kara delik gölgesi üretecektir. . Bu gözlem, kara deliğin kendisini ve ona komşu alanı gözlemleyerek kara deliğin gölgesini görmektir.
Guangmingwang: Neden kara deliklerin fotoğraflarını çekiyoruz? Kara delik neye benzer?
Gou Lijun: Kara deliklerin çok uzun zamandır etrafta olduğunu biliyoruz ve kara delikler hakkında çok şey öğrendik.Birçok bilgisayar kara deliklerin etrafındaki sahneleri simüle etti, ancak şu anda bildiğimiz gibi etraflarındaki kara delikler mi yoksa farklı mı? Bu, kara deliklerin fotoğraflarını çekmenin en dolaysız orijinal amacıdır.
Alışılmadık bir tam toplama diski varsa, "Yıldızlararası" filmindeki kara delik en iyi tanım olacaktır. Bununla birlikte, kara deliğin etrafındaki gazın düzenli hareket etmediğini biliyoruz, bu nedenle filmde gösterilenle tam olarak aynı olmayabilir. Nasıl görünüyor? Dört gözle bekleyelim.
Guangming Net: İlk kara delik fotoğrafını çeken Event Horizon Teleskopu hakkında özel olan nedir? O nasıl çalışır?
Gou Lijun: Her şeyden önce, bu teleskoplar milimetrenin altındaki dalga bandındadır ve atmosferik su buharının milimetrenin altındaki fotonlar üzerindeki etkisini azaltmak için genellikle nispeten yüksek bir rakımda olmaları gerekir. Örneğin, Şili'deki ALMA teleskopu deniz seviyesinden 5.000 metreden fazla yükseklikte.Dünyanın farklı bölgelerine dağıtılan bu teleskoplar, 10.000 kilometre açıklığa sahip bir teleskop oluşturan Çok Uzun Temel İnterferometri (VLBI) teknolojisi ile sanal bir ağ oluşturmak için bağlanıyor. VLBI teknolojisi, görüntüleme gözlemini gerçekleştirmenin anahtarıdır.
Guangming Net: Şimdiye kadar kara deliklerden ne anlıyoruz?
Gou Lijun: Kara deliklerin anlaşılması da uzun bir kavrayış yaşadı. İki yüz yıldan daha uzun bir süre önce, Laplace, Newton'un evrensel yerçekimine dayalı karanlık yıldızlar önerdi. Yaklaşık 100 yıl önce, Schwarzschild genel göreliliğe dayanan ilk dönmeyen yıldızı elde etti. Doğru kara delik çözümleri. O zamandan beri birçok fizikçi, Oppenheimer, Cole, Kipthorn, Hawking gibi kara delik araştırmalarına katkıda bulundu. Kara deliklerin gerçek olması gerektiğini gösteren birçok elektromanyetik gözlemimiz var, ancak kara deliklerin gerçek görünümünü hiç görmedik, bu nedenle bu fotoğrafın etkisi çok büyük olmalı.
Guangming.com: Bir kara deliğin birçok şeyi yutacağı söyleniyor, öyleyse emdiği her şey nerede?
Gou Lijun: Bu gerçekten çok ilginç bir soru: Yutulma sürecinde madde önce bazı temel parçacıklara bölünecek ve daha sonra kara deliğin içeriğinde maddenin durumunda başka değişikliklerin meydana gelmesi çok muhtemeldir.Özel olarak ne olacak? Bu süreç hakkında özellikle net değiliz. Klasik teori, kara deliğe düşen maddenin merkezdeki tekilliğe doğru hareket edeceğine ve sonunda orada toplanacağına inanır. Giderek daha fazla madde birikmesiyle, kütle daha da büyür ve kara deliğin yarıçapı da büyür.
Guangming.com: Bu, insanların kara delikleri ilk kez "görmesi" Kara delikleri anlamamızın önemi nedir?
Gou Lijun: Bir kara deliği ilk kez gördüğümüz için karadeliğin neye benzediğine dair merakımızı tatmin ediyor.Ayrıca, kara deliğin iç bölgesindeki gazın gerçek hareket durumunu anlamamıza yardımcı olmak için bilimsel açıdan birçok bilgi sağlayabilir.
Daha fazla bilgi noktası
Kara delik nedir?
Teorik olarak, kara delik, Einstein'ın genel görelilik teorisi tarafından öngörülen bir tür gök cismi. Süper yerçekimi kuvveti, kara deliğin yarıçapı veya olay ufku (Olay Ufku) olarak adlandırılan etki alanından ışığın kaçmasını imkansız kılar.
Kütle gökbilimcilerine göre evrende, evrendeki kara delikler üç kategoriye ayrılmıştır: sabit yıldız kütleli kara delikler (Güneş kütlesinin onlarca ila yüzlerce katı), süper kütleli kara delikler (Güneş kütlesinin birkaç milyon katından fazla) ve orta kütleli kara delikler ( Arasında bir yerde).
Gerçekten bir kara delik var mı?
Bu fotoğraf çekiminden önce, gökbilimciler kara deliklerin varlığını çeşitli dolaylı kanıtlarla gösterdiler: Başlıca üç tür temsili kanıt vardır.
Birincisi, yıldızların ve gazın hareketi kara deliklerin izlerini ortaya çıkarır. Kara delikler, çevredeki yıldızları ve gazı etkileyecek güçlü bir çekim kuvvetine sahiptir, dolayısıyla bu etkiyi gözlemleyerek kara deliklerin varlığını doğrulayabiliriz;
İkincisi, kara delik birikme materyali tarafından yayılan ışığa dayanarak bir kara deliğin varlığını yargılayın (bir şeyler yiyin);
Üçüncüsü, büyüme sürecini görerek kara deliği "görün".
Event Horizon Teleskopu (EHT) nedir?
Dünyanın çapına eşit bir açıklığa sahip "sanal" bir teleskop inşa etmek, "Çok Uzun Taban Çizgisi Girişimölçümü" (VLBI) ve dünyanın dört bir yanındaki çok sayıda radyo astronomi gözlemevinin işbirliği ile gerçekleştirilmektedir. Dünyanın dört bir yanından 200'den fazla bilimsel araştırmacının ulaştığı büyük uluslararası işbirliği planı, EHT'nin inşası ve bu sefer çekilen kara delik fotoğrafları, dünyadaki birçok insanın çok fazla zaman ve enerji harcamasının sonucudur. Ancak bu sadece başlangıç ... Gelecekte, EHT daha emsalsiz bilimsel sonuçlar getirecek.
(Guangming Net muhabiri Song Yajuan ve Cai Lin)
Kaynak: Guangming Net
