Merhaba, "çörek" kara delik! Biz dünyalıyız!
Az önce, insanlık tarihindeki ilk kara delik fotoğrafı resmi olarak halka açıklandı.
Einstein'ın 100 yıldan daha uzun bir süre önce tahmin ettiği kara delik nihayet ortaya çıktı.
Derin bir nefes alalım ve şokunu takdir edelim!
Kara delikler gerçekten ortaya çıkabilir
10 Nisan akşamı, büyük bir astronomik başarı olan, dünyanın her yerinden 200'den fazla bilim insanı tarafından tamamlanan ilk insan kara delik fotoğrafı, dünyanın birçok yerinde aynı anda yayınlandı.
İnsanlık tarafından şimdiye kadar elde edilen ilk kara delik fotoğrafının gerçek içeriği:
Evrendeki en gizemli gök cismi, zaman ve uzayın dipsiz uçurumu, ışık bile kaçamaz ...
Kara delikler uzun süredir genel görelilik tahminlerinden, Einstein denklemlerinden, simüle edilmiş bilgisayar görüntülerinden, yerçekimsel dalgalardan ve diğer dolaylı kanıtlardan veya bilim kurgunun hayal gücünden başka bir şey değildi.
Bugün, gerçekten ve tamamen gözlerimizin önünde sunulmaktadır. Bilim adamları buna "Tarihi Duyuru" .
Dünya'dan 55 milyon ışıkyılı uzaklıkta, kütlesi güneşin 6,5 milyar katı
Dünyanın her yerinden 200'den fazla bilim insanı tarafından yapılan büyük bir astronomi başarısı - insanlıktaki bir kara deliğin ilk fotoğrafı, 10 Nisan akşamı Pekin saatinde dünyanın birçok yerinde aynı anda yayınlandı. Event Horizon Teleskobu (EHT), süper büyük bir kara deliğin ilk doğrudan görsel kanıtını başarıyla elde ettiğini duyurdu.Kara delik görüntüsü, Başak gökada kümesindeki süper kütleli gökada M87'nin merkezindeki kara deliği ortaya koyuyor. Dünyadan 55 milyon ışıkyılı uzaklıkta ve bir güneş kütlesine sahip. 6.5 milyar kez.
O akşam saat 9'da, Çin Bilimler Akademisi'nin Şanghay Gözlemevi'nde ilk insan kara delik fotoğrafının Şangay basın toplantısı düzenlendi. Gökbilimciler, EHT'nin uluslararası işbirliği ile gerçekleştirilen 8 adet karasal radyo teleskopundan oluşan bir gözlem dizisi olduğunu ve Dünya'nın büyüklüğünde sanal bir teleskop oluşturarak kara deliklerin görüntülerini yakalamayı amaçladığını söyledi. Hassasiyet ve çözünürlük emsalsizdir. Yüz yıl önce, Einstein'ın genel görelilik teorisi ilk deneyle doğrulandı. Şimdi, uzun yıllar süren uluslararası işbirliğinin bir sonucu olarak, EHT bilim insanlarına evrendeki en uç gök cisimlerini incelemek için yeni bir yöntem sunuyor.
Kara delik, küçük bir alanda inanılmaz bir kütle içeren son derece sıkıştırılmış bir kozmik nesnedir. Bu tür gök cisimlerinin varlığı, çevredeki ortamı aşırı derecede etkiler, zaman ve uzayı büker ve çevresindeki gazı emer. Bu süreçte gazın yerçekimi enerjisi ısı enerjisine dönüştürülür, böylece gazın sıcaklığı çok yükselir ve güçlü radyasyon yayar. "Böylelikle kara delik, ışıltılı gaza benzer parlak bir alana dalmış gibidir. Kara deliğin gölgeye benzer karanlık bir alan oluşturmasını bekliyoruz. Einstein'ın genel görelilik teorisinin öngördüğü tam da budur, ancak onu daha önce hiç görmedik. Hollanda'daki Nijmegen Üniversitesi'nden EHT Bilim Komitesi Başkanı Heino Falcke, "Bu gölgenin oluşumu, ışığın kütleçekimsel bükülmesinden ve kara delik ufku tarafından fotonların yakalanmasından kaynaklanıyor. Gölge ortaya çıkıyor. Kara delikler gibi birçok büyüleyici nesnenin doğası da M87'nin merkezindeki kara deliğin devasa kütlesini ölçmemize izin veriyor. "
Fotoğraf geliştirme 2 yıl sürüyor, Çin işbirliğine katılıyor
EHT inşaatının sonuçları ve insanlığın ilk kara delik fotoğrafının en son edinimi, onlarca yıllık gözlem, teknik ve teorik çalışma sürekliliği ve birikiminden elde edilmiştir ve aynı zamanda bir küresel ekip işbirliği modelidir. Çin Bilimler Akademisi, Çin Bilimler Akademisi Ulusal Astronomik Gözlemevi, Mor Dağ Gözlemevi ve Şangay Astronomi Gözlemevi tarafından ortaklaşa kurulmuştur. Astronomik Bilim Merkezi, EHT'nin bir kooperatif organizasyonunun üyesidir ve Çin Bilimler Akademisi'nin Şangay Astronomik Gözlemevi, uzaktaki M87 galaksisinin merkezindeki süper büyük kara deliğin küresel yıkıcı gözlemine aktif olarak katılarak, bu EHT projesi işbirliğine katılmak için organizasyon ve koordinasyonda başı çekiyor.
Çin Bilimler Akademisi Şangay Astronomik Gözlemevi direktörü araştırmacı Shen Zhiqiang, "M87'nin merkezindeki kara deliğin düzgün şekilde görüntülenmesi hiçbir şekilde EHT uluslararası işbirliğinin son noktası değildir. EHT'nin yakın gelecekte daha heyecan verici sonuçlar alacağını umuyor ve inanıyoruz." Dedi.
18. yüzyılda İngiliz coğrafyacı John Michel, evrende "ışık" sızmaması düzeyine ulaşabilen yoğun gök cisimleri olduğunu fark etti - yoğunluk o kadar yüksek ki ışık bile kaçamaz.
1968'de Amerikalı astrofizikçi John Wheeler, resmen bu tür gök cisimlerine "kara delikler" adını vermeyi önerdi.
Gökbilimciler, fizik yasalarına ve temel varsayımlara dayanarak kara deliklerin gerçek doğasını simüle etmek için yıllardır bilgisayarları kullandılar.
1978'de Luminne, kara delik olay ufkunun ilk görüntüsünü verdi. Ancak bu gerçek bir fotoğraf değil, matematik bilgisini ve ilgili teknolojisini kullandığı kara delik sahnesinin bir bilgisayar simülasyonu ve 1960'lardan kalma bir IBM 7040 delikli kart bilgisayarı.
Aslında, uzaktaki bir kara deliği gözlemlemek istiyorsanız, Bugün Dünya'daki tek bir teleskopa güvenmek yeterli değil .
Nisan 2017'de EventHorizon Telescope (EHT) projesi başlatıldı.
"Very Long Baseline Interferometry" (VLBI) ve dünyanın dört bir yanındaki çok sayıda radyo astronomi gözlemevinin işbirliği sayesinde EHT, Dünya-Olay Ufuk Teleskobu'nun çapına eşdeğer bir açıklığa sahip "sanal" bir teleskop inşa etti.
Nisan 2017'de EHT gözlemine katılan 8 istasyondan M87'yi gözlemleyen 7 istasyona düz çizgiler, kalibrasyon kaynağı gözlemleyen istasyonlara ise noktalı çizgiler (3C279) bağlanmıştır. Resim kaynağı: "İlk M87 Olayı Ufuk Teleskobu Sonuçları I: Süper Kütleli Kara Deliğin Gölgesi".
EHT'nin "Sekiz Gözü" Amerika Birleşik Devletleri, Meksika, Şili, Fransa, Grönland ve Antarktika'da bulunmaktadır.
8 radyo teleskopu (dizileri) aynı zamanda ve aynı yönde "Dünya seviyesinde" sanal bir teleskop dizisi oluşturduğunda, aynı uzak yıldızlı gökyüzünü, kara delikleri hedeflediğinde - evrenin çeşitli yerlerine gizlenmiş bu yerçekimi tuzağı da "parlak olacaktır. Işık ".
Raporlara göre, EHT inşaatının sonuçları ve insanlığın ilk kara delik fotoğrafının en son edinimi, onlarca yıllık gözlem, teknoloji ve teorik çalışmalardan elde edildi ve aynı zamanda bir küresel ekip çalışması modeli.
Kara delik fotoğraflarının "yıkanması" yalnızca iki yıl sürdü .
Çin Bilimler Akademisi Ulusal Astronomik Gözlemevi, Mor Dağ Gözlemevi ve Şangay Astronomik Gözlemevi tarafından ortaklaşa kurulan Çin Bilimler Akademisi Astronomi Bilim Merkezi'nin EHT'nin bir kooperatif organizasyonunun üyesi olduğunu belirtmekte fayda var. Uzak M87 galaksisinin merkezindeki süper büyük kara deliğin yıkıcı küresel gözlemleri.
Veri haritası: Kasım 2010'da NASA, medyanın iştahını çeken bir "sırrı" ortaya çıkardı - ajans tarafından keşfedilen "anormal nesne", daha önce söylentilere konu olan UFO (tanımlanamayan uçan cisim veya uçan daire) değildi. Uzaylı, ancak dünyaya yakın bir kara delik, sadece 30 yaşında, bu aynı zamanda insan bilimleri tarihinde keşfedilen en genç kara delik.
Fotoğrafın arkasındaki bilgi
Kara delik nedir?
Teoride, kara delik, Einstein'ın genel görelilik teorisi tarafından öngörülen bir tür gök cisimidir.Süper kütleçekimi, ışığın etki alanından kaçmasını imkansız kılar.Bu etki alanına kara deliğin yarıçapı veya olay ufku denir. .
Evrende gökbilimciler, evrendeki kara delikleri kütlelerine göre üç kategoriye ayırırlar: 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 (orta) İlk ikisi arasında).
Gerçekten bir kara delik var mı?
Bir kara deliğin adı, ilk bakışta bir kara delik, onu göremeyeceğiniz anlamına mı gelir; göremezseniz, var olduğunu nasıl bilebilirsiniz?
Bu fotoğraftan önce, gökbilimciler kara deliklerin varlığını göstermek için çeşitli dolaylı kanıtlar kullandılar ve başlıca üç tür temsili kanıt vardı.
İlk olarak, yıldızların ve gazın hareketi kara deliklerin izlerini ortaya çıkarır. Kara deliklerin etrafındaki yıldızları ve gazı etkileyecek güçlü bir çekim kuvveti vardır, bu nedenle bu etkiyi gözlemleyerek kara deliklerin varlığını doğrulayabiliriz.
İkinci olarak, kara delik biriktirme materyali tarafından yayılan ışığa ("yemek yemeye benzer") dayanarak bir kara deliğin varlığını yargılayın.
Üçüncüsü, büyüme sürecini görerek kara deliği "görün".
Kara deliklerin gerçekten var olduğunu gösteren birçok benzer kanıt vardır.
Ama bunlar hala dolaylı kanıtlar.İnsanlar hala kara deliği doğrudan "görmek" istiyorlar.Bu nedenle, dünyanın dört bir yanındaki bilim adamlarının kapsamlı işbirliği ve sürekli çabaları sayesinde, ilk kara delik fotoğrafı nihayet doğrudan çekildi.
Neden kara delikler üzerinde çalışalım?
Kara delikler evrendedir ve kara deliklerin kendilerinin de insanların çalışmasını bekleyen pek çok büyüleyici sırları vardır.
Samanyolu'nun merkezinde insanların yaşadığı süper kütleli bir kara delik var ve kütlesi güneş kütlesinin yaklaşık 4 milyon katı.
Bu süper kütleli kara delik insan yaşamını etkileyecek mi? Samanyolu'ndaki bu süper kütleli kara deliğe ek olarak, yıldız düzeyinde çok sayıda kara delik de var, bunlar insanlarla mı ilgili? Bir kara delik ile galaksisi arasındaki ilişki nedir?
Bunlar gökbilimciler için büyük önem taşıyan alanlardır.
Teorik modellerden biri, gümüş çekirdeğin kara delik gölgesini ve onu çevreleyen hilal şeklindeki haleyi öngördü.
Resim kaynağı: Lu Rusen / Şangay Astronomik Gözlemevi, Çin Bilimler Akademisi
Neden kara deliklerin fotoğraflarını çekelim?
Kara deliğin gölgesinin görüntülenmesi, kara deliğin varlığını sağlayacaktır. Doğrudan "görsel" kanıt .
Kara deliklerin güçlü çekim kuvveti vardır, bu nedenle kara deliklerin fotoğraflarını çekmenin en önemli amacı, Einstein'ın kuvvetli çekim alanlarının aşırı ortamında genel görelilik teorisini doğrulamak ve kara delik etrafındaki madde birikimini ve jetlerin oluşumunu ve yayılmasını incelemektir.
Fotoğraf çekmek için ne tür bir kara delik uygundur?
Kara deliğin gölgesi ve onu çevreleyen hilal benzeri hale çok çok küçüktür.Kısıtlı kamera ekipmanı durumunda, kara deliğin bir fotoğrafını çekmek istiyorsanız, hiç şüphesiz nesne olarak yeterince büyük açısal çapa sahip bir kara delik bulmalısınız.
Bir kara deliğin olay ufkunun boyutu kütlesiyle doğru orantılı olduğundan, bu, kütle ne kadar büyükse, olay ufku da o kadar büyük olur, bu nedenle yakın çevredeki süper kütleli kara delikler kara delik görüntüleme için mükemmel adaylardır.
Samanyolu'nun Yay burcu yönündeki merkezi kara deliği Yay A * ve komşu radyo galaksisi M87'nin merkezi kara deliği M87 * en iyi bilinen iki adaydır.
Kara delikleri ne tür bir teleskop görüntüleyebilir?
Bir kara deliği görüntülemek için, teleskobun yeterince hassas olduğundan ve çözülebilecek ayrıntıların, görülebilmesini ve net bir şekilde görülebilmesini sağlayacak kadar küçük olmasını sağlamak gerekir.
Bu koşulları karşılamak için en iyi araç, 1967'de ortaya çıkan Çok Uzun Temel İnterferometri (VLBI) teknolojisidir (bu VLBI teknolojisinin aynı zamanda Çin'in Chang'e Lunar Exploration Project dedektörlerine de başarıyla uygulandığını belirtmekte fayda var. Belirleme pozisyonu).
1 milimetrelik bir dalga boyunda gözlem varsayarsak, 10.000 kilometre uzunluğundaki bir taban çizgisi, yaklaşık 21 mikroark saniye çözünürlüğü elde edebilir.
Ancak, VLBI dizisinin çözünürlüğü yeterince yüksek olduğu sürece, kara deliği başarılı bir şekilde fotoğraflayabileceğinizi düşünmeyin. Çünkü durum o kadar basit değil.
Tıpkı TV programlarını izlemek için doğru kanalı seçmeniz gerektiği gibi, kara delik görüntüleme için de VLBI gözlemlerini doğru bantta yapabilmek çok önemlidir. Kara delik ufkunu gözlemlemek için en iyi dalga bandı yaklaşık 1 milimetredir.
Kara deliklerin fotoğrafını çekmenin zorluğu nedir?
Birincisi, uygun bir fotoğraf nesnesi seçmektir - yakın çevredeki süper kütleli kara delik, kara delik görüntüleme için mükemmel bir adaydır.
İkincisi, süper büyük bir teleskop-Ufuk Teleskopu (EHT) oluşturmak için birlikte çalışmaktır.
Üçüncüsü, uygun bir gözlem bandı-milimetre dalgasında olması gerektiğidir.
Dördüncüsü, VLBI tarafından kaydedilen muazzam miktarda veri karşısında, son kara delik görüntüsünü elde etmek için karmaşık veri son işleme ve analizi gerçekleştirilir.
Raporlara göre, Nisan 2017'deki EHT gözlemindeki her istasyonun veri hızı şaşırtıcı bir şekilde 32Gbit / s'ye ulaştı ve 8 istasyon 5 günlük gözlem döneminde toplamda yaklaşık 3.500 TB veri kaydetti.
Gökbilimciler, bu kadar çok veri bir filmse, izlemeyi bitirmenin en az birkaç yüz yıl alacağını söylemeyi severler.
Geniş evrende başka hangi gizemler çözülecek?
umut ediyoruz!
Kaynak: Çin Haber Ağı (Muhabir Sun Zifa) Xinhua Haber Ajansı, Xinmin Akşam Haberleri, Qianjiang Akşam Haberleri, vb.
