Tarihteki ilk kara delik burada! Bu neden önemli?
10 Nisan saat 21'de, " Event Horizon Teleskopu "(Event Horizon Telescope, EHT) projesi, Brüksel, San Diego, Şangay, Taipei, Tokyo ve Washington'da aynı anda dünyanın altı yerinde bir basın toplantısı düzenledi ve bu dönüm noktası başarısını resmen duyurdu.
Dünyanın pek çok ülkesinden ve bölgelerinden 200'den fazla bilimsel araştırmacının oluşturduğu bu proje, ana amacı Samanyolu'nun merkezindeki süper kütleli kara deliği gözlemlemek olan bir plandır. Yay A * ile M87 Eliptik galaksinin merkezindeki kara delik, bu kez, ikincisinin kara delik görüntüsüdür.
Şangay basın toplantısı sitesi
Kara deliğin siyah bir küreye benzediği, merkezin karanlık kısmının "kara delik gölgesi" olduğu ve çevreleyen halka asimetrik yapının kuvvetli kütleçekimsel merceklenme etkisi ve göreceli ışınlama etkisinden kaynaklandığı fotoğraftan görülebilmektedir.
Kara delik dönmeye devam ettiğinden, resmi asimetrik parlayan bir girdaba benziyor.
Kara delikler söz konusu olduğunda, zihninizde görünen şey "dipsiz karanlık" ve "her şey emilebilir" dir.
Her şeyden önce kara delikler delik değil, gök cisimleridir. Evrendeki en gizemli gök cisimlerinden biri olan bir kara delik, son derece yüksek bir kütleye ve yüksek yoğunluğa sahiptir ve çevresinde büyük bir yerçekimi alanı oluşacaktır.Yakındaki tüm maddeler bir emişten zorlukla kaçabilir.Evrendeki en hızlı ışık bile kara delikte olamaz. Mükemmel serisini tamamladı.
Kara deliklerin sanatsal anlayışı
Kara deliğin etrafındaki büyük yerçekimine sahip alana " Olay ufku "Bu sınır aşıldığı sürece, burada tüm fizik yasaları geçersiz olacaktır." Olay Ufuk Teleskobu "iki kara deliğin bu bölümünü yakaladı.
1915'te Einstein, ilk olarak genel görelilik teorisindeki "kara deliği" öngördü. 1968'de Amerikalı gökbilimci Wheeler resmi olarak "kara delik" terimini önerdi, ancak daha sonra karadeliklerin bazı dolaylı görüntüleri gövdesini kanıtlamak için ortaya çıktı. Galakside, ama hiç kimse bir kara deliğin gerçek görünümünü görmedi.
Kara delik görüntülerinin simülasyonu, ölçümü ve yeniden inşası: Katie Bouman ve Jason Dext'ten resimler
Bugün, 100 yıldan fazla bir süre sonra, ilk kez, insanlar kara deliklerin varlığını doğrudan doğrulayabiliyor.
Aynı zamanda bilim adamları, görüntünün özelliklerinin Einstein'ın genel görelilik teorisiyle tamamen tutarlı olduğunu ve doğruluğunu daha da doğruladığını söyledi.
Kara deliklerin gerçek içeriğine ve belki de evrendeki kara delikleri kendi gözleriyle gören ilk karbon bazlı organizmalara şahitlik eden ilk insanlar olduğumuz için ne kadar şanslıyız.
Kara delik fotoğrafları nasıl çekilir?
Tarih öncesi çağlardan beri, insanlık yukarıdaki gizemli yıldızlı gökyüzüne bakmayı asla bırakmadı.
Nisan 2017'de, "Olay Ufuk Teleskobu" kara delik "Olay Ufku" nun net görüntülerini yakalamaya başladı. "Olay Ufuk Teleskobu" nun gözlem operasyonu tarihin en zor yıldızlararası gözlem projelerinden biri olduğu söylenebilir.
Fotoğraf: Harvard, ABD-Smithsonian Astrofizik Merkezi
Birincisi, Yay A *, yaklaşık 4 milyon güneşe eşit bir kütleye ve yaklaşık 24 milyon kilometre bir ufuk yarıçapına sahip, dünyadan 26.000 ışıkyılı uzaklıktadır. M87'nin merkezi, yaklaşık olarak 6,4 milyar güneş kütlesine eşit olan, dünyadan 55 milyon ışıkyılı uzaklıktadır. Bilim adamlarına göre, Yay A * 'nın tek başına fotoğrafını çekmenin zorluğu, "ayın yüzeyindeki bir elmanın fotoğrafını çekmeye" neredeyse eşittir.
İkinci olarak, çekim teknolojisi, çekim süresi ve çekim yeri, proje araştırmasını daha da zorlaştırdı.
Bu nedenle, araştırmacılar, gözlem için dünyanın en büyük çapına eşdeğer büyük bir sanal teleskop oluşturmak için kuzey ve güney yarımkürelerde dünya çapında dağıtılan 8 radyo teleskopunu birleştirmeye karar verdiler.
Event Horizon Teleskobu'nun küresel gözlem ağı. Fotoğraf: Doğa
Burada kullanılan gözlem tekniği "çok uzun temel interferometri" dir ( VLBI ). Bu teknoloji sayesinde, birden fazla teleskop, daha geniş bir açıklığa sahip bir teleskopta birleştirilebilir, böylece mesafe artık bir sınırlama olmaktan çıkar. İki radyo teleskopu ve bir veri işleme merkezi, galaktik dışındaki uzaktaki kuasarları ve galaksileri birlikte gözlemleyebilir.
Kara deliğin kendisi görünmez olduğu için, burada çekilen görüntüler, aslında kara delik çevreleyen yıldızları "yediğinde", gaz yırtılmasının dönen bir birikim diski oluşturması ve biriken gazın bir kısmının da dönme yönü boyunca dönmesidir. Jetler oluşturmak için fırlatılan bu gazların sürtünmesi, parlak ışık ve diğer frekans bandı radyasyonu üretir, böylece bu kara deliklerin ışıklı fenomenini yakalayabilir.
Kara deliklerin ve biriken enayilerin sanat hayal gücü. Görsel: Wikipedia
8 radyo teleskopu birlikte çalıştırıldığında, VLBI ağı her bir radyo teleskopunun aldığı sinyalleri dijital sinyallere dönüştürerek diske kaydeder ve daha sonra veri merkezi üzerinden işleyerek analiz ederek gözlem hedefinin radyo ince yapı görüntüsünü en yüksek çözünürlükte elde eder. Hubble Uzay Teleskobu'nun yüzlerce katı olabilir.
Böylelikle "Aydaki Elmayı" net bir şekilde görebiliriz.
Bu çekimin son derece yüksek çözünürlüğünü elde etmek için, Çin Bilimler Akademisi bünyesindeki gözlemevi ve üniversiteler de dahil olmak üzere dünya çapında 13'ten fazla araştırma kurumu araştırma ve kalibrasyon çalışmalarına katıldı.
Dahası, fotoğrafları "çekmek" yalnızca zor olmakla kalmaz, fotoğrafları "yıkamak" daha da zordur.
Bu, bir tıklama ile yapılabilecek bir fotoğrafçılık süreci değildir. Yukarıda bahsedildiği gibi, VLBI aracılığıyla, Event Horizon Teleskobunun tüm gözlem verileri toplanmalı ve sıralanmalıdır. Kuzey ve güney yarım küreleri kapsayan devasa gözlemevi verileri ağ üzerinden iletilemez ve araştırma merkezine postalamak ve toplamak için büyük depolama kapasiteli sabit diskler gerektirir.
Sıradan bir 5 günlük gözlem, tüm sütun 1000-2000 sabit diskle dolu yaklaşık 7 PB veri (1PB = 1000TB = 1000000GB) üretecektir.
Dünya atmosferindeki su buharının veri alımını engellemesini önlemek için, gözlemevi kuru ve yüksek bir zemine yerleştirilmelidir, ancak geleneksel sabit diskler düşük hava basıncına dayanamaz. Meksika'daki Negra Yanardağı'nın tepesindeki (deniz seviyesinden 4580 metre yüksekte) teleskopta bulunan 32 geleneksel sabit diskten 28'i çalışamadı ve helyum kapsüllenmiş sabit disklere dönüştürülmeleri gerekiyordu.
Şuradan resim: EHT
Aynı zamanda, bilgisayarların büyük miktarda veriyi işlemesi ve analiz etmesi çok uzun zaman alıyor.Her site tarafından toplanan veriler Amerika Birleşik Devletleri ve Almanya'daki iki veri merkezinde toplanıyor.Bilgisayar kümesinin veri zamanını, eksik veya bulanık kısımlarını birleştirmesi ve analiz etmesi gerekiyor, Hepsinin bulmacayı tamamlamak için bilim adamlarına ihtiyacı var.
Araştırmacıların bu kara delik fotoğrafını tek başına üretmesi yaklaşık 2 yıl sürdü.
Fotoğraf hala saykodelik bir "kaos" (teyit edilecek) gibi görünse de, bu tarihi merak aynı zamanda insanlık tarihinde göz kamaştırıcı bir anıttır.
Fotoğrafın anlamı sadece insanların kara delikleri görmesi değil
Bu büyük keşif sadece kara deliklerin gerçek görünümüne erişmemize izin vermekle kalmıyor, daha da önemlisi, Einstein'ın genel görelilik teorisini ve kara deliklerin gerçek kütlesi, çapı ve dönüş hızı da dahil olmak üzere kara deliklerin fiziksel özelliklerini doğrulamamıza yardımcı oluyor ...
Çin Bilimler Akademisi Ulusal Astronomik Gözlemevi'nde araştırmacı olan Gou Lijun şunları söyledi:
Kara deliğin etrafında birçok şant vardır ve şantlar tüm galakside ve galaksinin evriminde çok önemli bir rol oynar. Ancak nasıl üretildiği konusunda özellikle net değiliz Kara deliğin etrafındaki koşulları görüyoruz, bu da en temel bilimsel sorunları çözmemize yardımcı olabilir.
Fotoğraf: Xinhua Haber Ajansı röportajının ekran görüntüsü
Bu sadece başlangıç ... Gelecekte, EHT daha emsalsiz bilimsel sonuçlar getirecek. Ve bu kara delik projesinin sonuçları, şüphesiz, zamanın, uzayın, ışığın ve maddenin derin doğasını gösteren daha derin ve yeni bir vizyona girmemize izin veriyor.
EHT ayrıca, insanların evreni daha derinlemesine anlayabilmesi için gelecekte daha fazla kara deliğin fotoğraflanacağını ve inceleneceğini belirtti.
EHT'ye katılan Çinli bilim adamları
Kara deliklerin tam tersi olan kozmik nesneler dahil: Beyaz delik , Aynı zamanda güçlü bir çekim kaynağıdır, ancak yerçekimi içeriden dışarıya, ne olursa olsun ve ışık girebilir. Bir beyaz delik aynı zamanda teoriden türetilmiş varsayımsal bir gök cismi olsa da, bir kara delik bir beyaz deliğe bağlandığında, içindeki özel kanalın daha aşina olduğumuz solucan deliği olduğunu belirtmek gerekir.
Bir astronot bir kara deliğe düşerse ve kara deliğin gelgit kuvveti tarafından bir atom damlasına parçalanırsa, yüksek hızlı dönen bir kara delik ve beyaz delikte, yani bir solucan deliğinde çok boyutlu bir uzay tüneline girme olasılığı da çok yüksektir. Yeni bir uzay yolculuğuna başlayın.
Resim: "Yıldızlararası"
Bu aynı zamanda, ekranda bilimsel gerçeğe en yakın olan kara delik görüntüsü "Kagan Tuya" yı ilk kez gördüğümüz, Nolan'ın 2014'teki klasik "Yıldızlararası" senaryosunun kaynağıdır. Ve belki yukarıdaki astronotu karşılayan ölüm değil, başka bir yeni evrendi.
Her şey sürekli olarak pratikle doğrulanmaktadır, insan kemikleri her zaman huzursuz kanla kaynamaktadır ve ortak geleceğimiz göğüs boşluğunda atmaktadır. "Ölümlü dünyada doğdu ve yıldızlara geri döndü" artık hayal edildiği gibi mutlu bir son olmayabilir.
Bu aynı zamanda bir kez daha fark etmemizi sağlıyor: Dünya insan kaderine tek cevap olmamalı.
Resim: "Yıldızlararası"
İster yıldızlararası yolculuk olsun, ister Mars'a taşınmak olsun, dünyanın kaynakları adım adım tükenmeye başladıkça, dünyanın yaşamını geciktirmek için çevre koruma ve teknolojiyi kullanmak çok önemlidir, ancak belki de bu insanlığı daha önemli hale getirmek için mükemmel bir geçiş dönemi olabilir. Düşüncelerini ve gücünü yıldızlı alana fırlatıyor.
Hawking, sonraki yıllarında insanlığın geleceği konusunda da endişeliydi. . Dünyanın ve insanın ciddi iç ve dış sıkıntılarla karşı karşıya olduğuna inanıyor.İnsanlığın yok olmasına ve yeryüzünün yok olmasına yol açacak yapay zeka ve iklim sorunlarının yanı sıra uzaylılar da her an yeryüzünü istila edebilir ...
2016'da Cambridge Üniversitesi'nde yaptığı bir konuşmada şunları söyledi:
İnsanlığın geleceği için uzaya girmeliyiz. Bu kırılgan gezegenden ayrılmadan, önümüzdeki 1000 yıl boyunca yaşayabileceğimizi sanmıyorum.Kara delik bile olsa bir gün ölüm olabilir.
Hawking'in kara delik termodinamiğinde, "kara delik buharlaşması" teorisini önerdi. Başka bir deyişle, çok uzak bir gelecekte, evrenin arka plan radyasyon sıcaklığı kara deliğin sıcaklığının altına düştüğünde, kara delik madde ve enerjiyi dışarıya doğru yayacak ve kara deliğin kendisi yavaş yavaş yok olacaktır.
Elbette, insanlar o günü hiç bekleyemeyebilir. Sonuçta, Hawking'in tahminine göre, kütlesi güneşin 10 katı olan bir kara delik 10 ^ {70} yıl içinde yok olacak ve evrenin şu anki yaşı sadece 10 ^ {10} yıl.
Ama en azından Dünya'da yaşayan bizler, coşkulu ve masum kalmaya devam edebilir, umut ve umutsuzluğun karıştığı bir medeniyette birbirimizle savaşabilir ve sınırlı bir yaşamda insanlığın ve evrenin sonsuz olasılıklarını keşfedebiliriz.
Küçük olmasına rağmen harika.
