Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Astronomer leverer det første billede af sort hul

Kredit:NSF

Astronomer afslørede onsdag det første billede af et sort hul, et af de stjerneslugende monstre spredt ud over hele universet og skjult af uigennemtrængelige tyngdeskjolde.

Billedet af en mørk kerne omkranset af en flammeorange glorie af hvidglødende plasma ligner et vilkårligt antal kunstneres gengivelser gennem de sidste 30 år.

Men denne gang, det er den ægte vare.

"Videnskabens historie vil blive opdelt i tiden før billedet, og tiden efter billedet, sagde Michael Kramer, direktør ved Max Planck Institute for Radio Astronomy.

Carlos Moedas, EU-kommissær for forskning, Videnskab og innovation kaldte bedriften et "enormt gennembrud for menneskeheden."

Det supermassive sorte hul, der er udødeliggjort af et fjerntliggende netværk af radioteleskoper, er 50 millioner lysår væk i centrum af en galakse kendt som M87.

"Det er en afstand, som vi næsten ikke kunne have forestillet os, "Frederic Gueth, en astronom ved Frankrigs nationale center for videnskabelig forskning (CNRS) og medforfatter af undersøgelser, der beskriver resultaterne, fortalte AFP.

De fleste spekulationer havde centreret sig om den anden kandidat, der var målrettet af Event Horizon Telescope:Sagittarius A*, et tættere, men mindre sort hul i midten af ​​vores egen galakse, Mælkevejen.

At låse et billede af M87's supermassive sorte hul på en sådan afstand kan sammenlignes med at fotografere en sten på Månen, sagde forskerne.

Det var også i høj grad en holdindsats.

"I stedet for at konstruere et kæmpe teleskop, der ville kollapse under sin egen vægt, vi kombinerede mange observatorier, "Michael Bremer, en astronom ved Institute for Millimetrisk Radio Astronomy (IRAM) i Grenoble, fortalte AFP.

Jord i et fingerbøl

Over flere dage i april 2017, otte radioteleskoper på Hawaii, Arizona, Spanien, Mexico, Chile, og Sydpolen nulstillede Sag A* og M87.

strikket sammen, de dannede et virtuelt observatorium omkring 12, 000 kilometer på tværs - omtrent jordens diameter.

Event Horizon Telescope (EHT) - en række af otte jordbaserede radioteleskoper i planetskala, smedet gennem internationalt samarbejde - blev designet til at tage billeder af et sort hul. I dag, i koordinerede pressekonferencer over hele kloden, EHT-forskere afslører, at det er lykkedes, afsløre det første direkte visuelle bevis på et supermassivt sort hul og dets skygge. For mere multimedie, besøg NSF.gov/blackhole, inklusive tekstfrie versioner af alle billeder. Kredit:NSF

"Dataene er som et ufuldstændigt puslespilsæt, " sagde teammedlem Monika Moscibrodzka, en astronom ved Radboud Universitet. "Vi ser kun dele af det sande billede, og så skal vi udfylde hullerne i de manglende brikker."

Til sidst, M87 var mere fotogen. Som et nervøst barn, Sag A* var for "aktiv" til at fange et klart billede, sagde forskerne.

"Det, vi ser på billedet, er skyggen af ​​det sorte huls kant - kendt som begivenhedshorisonten, eller point of no return – sat mod den lysende accretion disk, " fortalte Gueth til AFP.

Det hidtil usete billede - så ofte forestillet sig i science og science fiction - er blevet analyseret i seks undersøgelser, der er medforfattet af 200 eksperter fra 60-ligvis institutioner og offentliggjort onsdag i Astrofysiske tidsskriftsbreve .

"Jeg troede aldrig, at jeg ville se en rigtig en i mit liv, " sagde CNRS-astrofysiker Jean-Pierre Luminet, forfatter i 1979 til den første digitale simulering af et sort hul.

Opfundet i midten af ​​60'erne af den amerikanske fysiker John Archibald Wheeler, udtrykket "sort hul" refererer til et punkt i rummet, hvor stof er så komprimeret, at det skaber et tyngdefelt, hvorfra selv lys ikke kan undslippe.

Event Horizon Telescope (EHT) – en række af otte jordbaserede radioteleskoper i planetskala, smedet gennem internationalt samarbejde – blev designet til at tage billeder af et sort hul. For mere multimedie, besøg NSF.gov/blackhole. Kredit:NSF

Jo mere masse, jo større hul. På samme skala af kompression, Jorden ville passe ind i et fingerbøl.

Et vellykket resultat afhang til dels af vejrets luner i observationsperioden i april 2017.

"For at alt skal fungere, vi skulle have klar synlighed på alle (teleskop-)placeringer i hele verden", sagde IRAM-forsker Pablo Torne, minder om kollektive spændinger, træthed og, endelig, lettelse.

'En helvedes julegave'

Torne var ved kontrollen af ​​Pico Veleta-teleskopet i Spaniens Sierra Madre-bjerge.

Efter det, Det var otte måneder med neglebid, mens forskere ved MIT Haystack Observatory i Massachusetts og Max Planck Institute for Radio Astronomy i Bonn knuste dataene.

Event Horizon Telescope - et netværk af otte radioteleskoper over hele kloden - indsamlede data for at generere det første billede af et sort hul omkring 50 millioner lysår fra Jorden

Universet er fyldt med elektromagnetisk "støj", og der var ingen garanti for, at M87's svage signaler kunne udvindes fra et bjerg af data, så omfangsrigt, at det ikke kunne leveres via internettet.

Der var mindst én fejl.

"We were desperately waiting for the data from the South Pole Telescope, which—due to extreme weather conditions during the southern hemisphere winter—didn't arrive until six months later, " recalled Helger Rottmann from the Max Planck Institute.

It arrived, to be precise, on December 23, 2017.

"When, a few hours later, we saw that everything was there, it was one hell of a Christmas present, " Rottmann said.

It would take another year, imidlertid, to piece together the data into an image.

Coined in the mid-60s by American physicist John Archibald Wheeler, the term "black hole" refers to a point in space where matter is so compressed as to create a gravity field from which even light cannot escape

"To be absolutely sure, we did the work four times with four different teams, " said Gueth.

Team scientists presenting the findings at a news conference in Brussels were visibly moved.

"We are looking at a region we have never looked at before, that we cannot really imagine being there, " said Heino Falcke, chair of the EHT Science Council.

"It feels like looking at the gates of hell, at the end of space and time –- the event horizon, the point of no return."

© 2019 AFP




Varme artikler