İnsanlık tarihindeki ilk kara delik fotoğrafı yayınlandı!
Nyuaufei Tapınağı'ndan Xiaocha
Qubit Raporu | Genel Hesap QbitAI
Gökbilimciler, insanlık tarihindeki ilk kara delik fotoğrafını yayınladılar. Bu kara delik, M87 galaksisinin merkezindeki süper kütleli kara deliktir.Kütlesi güneşin 6,5 milyar katıdır ve dünyadan 55 milyon ışıkyılı uzaklıktadır.
Yukarıda, Event Horizon Telescope (EHT) tarafından çekilmiş kara delik fotoğrafı var.
Kara delik, Einstein'ın genel görelilik teorisi tarafından öngörülen devasa bir gök cisimidir.Kütleçekim kuvveti o kadar güçlüdür ki, ışık bile çekilir ve kaçamaz.
Bir daireye yakın bir halka yapısıdır ve kara deliğin parlak gölgesi ile merkezi kara deliğin arasındaki kontrast 10 katın üzerindedir, bu da kara deliğin gerçek olduğunu gösterir.
Bugünden önce, insanlar kara deliklerin varlığına dair pek çok kanıt buldular.Üç yıl önce, kara deliklerin birleşmesinden gelen "sesleri" duyduk, ancak bir kara deliğin neye benzediği ancak tahmin edilebilir.
Bilim adamları kara deliklerin görünümü üzerine uzun süredir teoriler kullandılar ve en bilinenleri "Yıldızlararası Geçiş" deki "Kagan Tuya" dır. Film yönetmeni Christopher Nolan, tanınmış bir astrofizikçi olan Kip Thorne'u davet etti ve bir yıldan fazla bir süredir böyle bir sahneyi genel göreliliğe dayalı bilgisayar simülasyonları ile bizim için sundu.
Kara delik fotoğrafları nasıl anlaşılır
Bir kara delik ışık yayamadığı için, ona giren ışığı da emecektir .. İnsan kara deliği nasıl görür?
Bir kara delik bir ışık "mezarı" olmasına rağmen, yalnızca belirli bir ışık aralığı kaçamaz. Bu aralık, "Olay Ufku" EHT adının kaynağıdır. "Olay Ufku" nun dışındaki ışık bükülür, ancak kara deliğin yerçekiminin "pençelerinden" kaçma şansı vardır.
Ek olarak, kara deliğin güçlü yerçekimi kuvveti, ona yakın olan herhangi bir maddenin içine düşmesine neden olacak ve drenaj deliğinin etrafındaki gibi bir girdap oluşturacaktır. Toplama diski . Bu süreçte gaz, yerçekimi potansiyel enerjisinin açığa çıkması nedeniyle birkaç milyon dereceye kadar ısıtılır ve yoğun ışık yayar.
Kara deliğin önündeki yığılma diski "Kagantuya" nın "kuşağı" dır.Arkadaki yığılma diskinin yaydığı ışık, karadeliğin yerçekimi altında bozulur ve deforme olur.Karadeliğin üzerinde ve altında bir hale oluşturarak yarım daire geçtikten sonra tarafımızdan hala görülebilir. Yani "Kagantuya" gibi özel bir imaj var.
Dikkatli olursanız, kara delik birikim diskinin üst ve alt taraflarının parlaklığının farklı olduğunu fark edebilirsiniz.Bunun nedeni, biriktirme diskindeki gazın yüksek hızda dönmesidir.Doppler etkisine göre, ışıltılı gaz bir el feneri gibidir ve hareketi neredeyse sadece aydınlatır. İleri yön, size dönen taraf daha parlak olacak ve sizden uzaklaşan taraf daha koyu olacaktır.
Ek olarak, kara deliğin çekim kuvveti, arkasındaki yıldızın yaydığı ışığı, yıldızı ve dünyayı bloke eden bir mercek gibi "kırar". Bilim adamları buna "yerçekimi merceği" diyorlar. Kara deliğin etrafındaki bükülmüş yıldızlı gökyüzü de bize kara deliğin varlığına dair kanıtlar sağlar.
Bu geceki fotoğraflar açıkça "Yıldızlararası" filmindeki muhteşem efektlerle karşılaştırılamaz. Ancak fotoğrafın kötü etkisinden şikayet etmeyin, bilim adamları bu fotoğrafı "temizlemek" için 2 yıl harcadılar ve bu fotoğrafı çekmek için soğuk Antarktika'da bile dünyanın dört bir yanına teleskoplar inşa ettiler.
Veritasium, 9 Nisan'da YouTube'da Kara Delik Görüntüsünü Nasıl Anlarsınız başlıklı bir video yayınladı.
Bu 9 dakikalık video, kara delik fotoğrafının neden belirli bir görünüm, anlaşılması kolay ve YouTube'da milyonlarca kişi tarafından görüntülendiğine dair canlı bir açıklama sağlıyor.
Qubit Resmi Hesabı'nın diyalog arayüzünde (ID: QbitAI) yanıt verin: " Kara delik "Bu açıklamayı iki kelime ile görebilirsiniz, izlemeniz tavsiye edilir.
Dünya kadar büyük bir teleskop
Event Horizon Telescope (EHT) projesi 2006'da ortaya çıktı. Dünya çapında 30'dan fazla araştırma enstitüsünden bilim adamları, bir kara deliğin fotoğrafını çeken iddialı ve büyük bir gözlem programı başlattılar.
Kara delik büyüktür, ancak net olarak görmek zordur.
Bu kara delik büyüklük olarak büyük olmasına rağmen bizden 55 milyon ışıkyılı uzaklıkta. EHT'nin başkanı Dr. Doeleman, bunu şu şekilde açıkladı: Sanki New York'taymışsınız ve Los Angeles'ta çok uzaktaki bir golf topundaki olukları saymaya gittiniz.
Hubble Teleskobu bile bu kadar yüksek bir çözünürlüğe ulaşamaz, kara deliği görebilmek için orijinalinden 1000 kat daha yüksek olması gerekir. Çözünürlüğü artırmanın bir yolu, teleskopun açıklığını artırmaktır.
Bu amaçla, bilim adamları Dünya ile aynı açıklığa sahip bir teleskop yaptılar. Kesin olarak, Avrupa, Amerika ve Antarktika'da dağıtılmış 8 teleskoptan oluşan tüm dünyaya yayılmış bir radyo teleskop ağıdır.
Bu sekiz teleskop böyle büyümüştür.
Çok Uzun Temel Girişim Ölçümü (VLBI) aracılığıyla, bu sekiz teleskopun verileri ilişkilendirilir ve bu, dünya ile aynı açıklığa sahip bir teleskopa eşdeğerdir.
Doeleman popüler bir benzetme kullandı: Birisi parmaklarını bir gölete daldırıp dalgacıklar üretirse ve kıyı boyunca bir gelgit ölçer kurulursa, dalgaların kaynağını her dalga tepesinin kıyıya ulaştığı zamanı kaydederek bulabilirsiniz.
Suda iki parmak varsa, dalgalanmalar karşılıklı olarak burnunu sokmak , Bazı yerlerdeki dalgalanmalar büyüyecek, bazı yerlerdeki dalgalanmalar ortadan kalkacak. Bazı gelgit göstergeleri aşırı büyük dalga zirvelerini ölçerken, diğerleri daha zayıf sinyalleri ölçer. Bu kalıbı analiz ederek, uzakta neler olduğunu bilebiliriz.
Bilim adamları Dünya'da radyo dalgalarının gelişini kaydediyor ve bunları yüksek hassasiyetli atomik saatlerle senkronize ediyor. Bilim adamları, farklı gözlemevlerinde bulunan teleskoplardan elde edilen verilerle, on binlerce ışıkyılı uzaklıkta meydana gelen bir görüntüyü yeniden oluşturabilirler.
Ancak 8 teleskoptan gelen veriler kara deliklerin gerçek zamanlı görüntülerini elde edemez. EHT'nin bir gecede ürettiği veri miktarı 2PB'ye (yaklaşık 2000TB) ulaşır ki bu internet üzerinden gönderilemez, bu nedenle tüm gözlem istasyonlarının verilerini gerçek zamanlı olarak analiz etmek imkansızdır.
Doeleman, sabit diskler taşıyan uçakların ağ kablolarına göre çok daha yüksek bant genişliğine sahip olduğu konusunda şaka yaptı.Bilim adamlarının, çeşitli yerlerde depolanan verileri içeren sabit diskleri süper bilgisayarlar tarafından işlenmek üzere MIT ve Max Planck Enstitüsü'ne getirmeleri gerekiyor.
Çinli bilim adamları da EHT'de kara delikleri keşfetme sürecine katıldı.Çin Bilimler Akademisi'nin Şangay Astronomik Gözlemevi, EHT'nin ortak kurumlarından biridir. 2005 yılında, Şangay Astronomik Gözlemevi müdür yardımcısı Shen Zhiqiang liderliğindeki bir ekip, başka bir kara delik adayı olan Sagittarius A * 'nın konumunu 150 milyon kilometrelik bir alana daralttı.
EHT'nin fotoğrafları yayınlamasından önceki on yıllarda, bilim adamları çeşitli "ülkeyi kurtarmak için eğri" yöntemleri kullanarak kara deliklerin varlığına dair kanıt bulmakta zorlanıyorlardı.
Kara deliklerin varlığına dair kanıt bulun
Kara deliğin kütlesi, kara deliğin yakınındaki yıldızların yörüngesine göre hesaplanabilir. 1995'ten beri gökbilimciler Samanyolu'nun merkezindeki görünmez bir nesnenin yörüngesinde dönerken 90 yıldızın yörüngelerini izlediler. Ve devasa bir nesne çok küçük bir menzil ile sınırlıdır ve sadece bir kara delik olabilir.
Daha önce de belirtildiği gibi, X-ışınları ve radyo dalgaları bir kara deliğin birikme diskinden fırlatılacak. Bu parlak X-ışını kaynakları teleskoplarla tespit edilebilir.
Ek olarak, iki kara delik birbirinin etrafında döndüğünde ve sonunda tek bir kara deliğe dönüştüğünde, yerçekimi dalgaları yayarlar. Yerçekimi dalgaları, uzay ve zamanı deforme edecek bir tür zaman ve uzay dalgalarıdır. 14 Eylül 2015'te LIGO Yerçekimi Dalgası Gözlemevi, genel görelilik tarafından tahmin edilen yerçekimi dalgalarını ilk kez gözlemledi.
Ancak yukarıdaki ikisi kara deliklerin varlığının dolaylı kanıtıdır Kara delik fotoğraflarının doğrudan kanıtı uzun zamandır bulunamamıştır Bu bulmaca parçası nihayet bu gece bir araya getirildi.
Bir Şey Daha: Hawking'i Hatırlamak
Genel görelilik teorisinin öne sürülmesinden 100 yıl sonra insanlar, kara delik fotoğraflarıyla doğruluğunu bir kez daha kanıtladı. Einstein'a ek olarak, kara delikler konusunda pek çok teorik katkı yapan bir fizikçi-Hawking vardı, Hawking radyasyonu ve kara delik tüysüz teoremi "Zamanın Kısa Tarihi" ile halka aşina oldu. kavramı.
Nisan 2017'de insanlar kara delik fotoğrafının çekimini tamamladı ve ardından uzun bir veri işleme sürecine girdi. 14 Mart 2018'de Hawking aniden öldü.
Bugün, ilk kara delik fotoğrafı nihayet yayınlandı. Bu, Hawking'e en iyi hediye olabilir.
- Bitiş -
Samimi işe alım
Qubit, editörleri / muhabirleri işe alıyor ve merkezi Pekin, Zhongguancun'da bulunuyor. Yetenekli ve hevesli öğrencilerin bize katılmasını dört gözle bekliyoruz! İlgili ayrıntılar için lütfen QbitAI diyalog arayüzünde "işe alım" kelimesini yanıtlayın.
Qubit QbitAI · Toutiao İmzalayan Yazar
' ' Yapay zeka teknolojisi ve ürünlerindeki yeni eğilimleri takip edin
