Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Forskere skal afsløre det første sande billede af sort hul

Kunstnerens indtryk af et sort hul omgivet af stof, der venter på at falde ind

Verden er endelig ved at se et sort hul – ikke en kunstners indtryk eller en computergenereret lighed, men den ægte vare.

Ved seks pressekonferencer over hele kloden planlagt til kl. 1300 GMT (0900 ET) onsdag, forskere vil afsløre de første resultater fra Event Horizon Telescope (EHT), udtænkt til netop det formål.

OPDATERING: Astronomer leverer det første billede af sort hul

Det har været en lang ventetid.

Af alle de kræfter i universet, som vi ikke kan se – inklusive mørk energi og mørkt stof – har ingen frustreret menneskelig nysgerrighed så grundigt som det usynlige, stjerneslugende monstre kendt som sorte huller.

Endnu, fænomenerne er så kraftige, at intet i nærheden - ikke engang lys - kan undslippe deres tyngdekraft.

"I årenes løb, vi akkumulerede indirekte observationsbeviser, sagde Paul McNamara, en astrofysiker ved European Space Agency og projektforsker for LISA-missionen, der vil spore massive sorte hul-fusioner fra rummet.

I september 2015 for eksempel, LIGO gravitationsbølgedetektorer i USA målte to sorte huller, der smadre sammen.

"Røntgenstråler, radiobølger, lys -- de peger alle på meget kompakte genstande, og gravitationsbølgerne bekræftede, at de virkelig er sorte huller, selvom vi faktisk aldrig har set en, " sagde McNamara til AFP.

To kandidater kæmper om at være på det første billede nogensinde.

Oddsmagere foretrækker Sagittarius A*, det sorte hul i centrum af vores egen spiralgalakse, Mælkevejen.

Verdenskort, der viser netværket af teleskoper, der dannede et virtuelt teleskop på størrelse med jorden for at fange det første billede af et sort hul i det ydre rum

Sag A* har fire millioner gange vores sols masse, og måler omkring 24 millioner kilometer på tværs.

Det lyder måske som et stort mål, men for teleskoparrayet på Jorden omkring 26, 000 lysår (245 billioner kilometer) væk, det er som at prøve at fotografere en golfbold på Månen.

Den anden kandidat er 1, 500 gange mere massiv stadig, indlejret i en fjern elliptisk galakse kendt som M87.

Sammenligner man de to, afstand og størrelse balancerer, hvilket gør det nogenlunde lige så nemt (eller svært) at udpege enten.

Krusninger i tid-rum

Et sort hul er et himmellegeme, der komprimerer en enorm masse til et ekstremt lille rum. Jo mere masse, jo større sort hul.

På samme skala af kompression, Jordens masse ville passe ind i et fingerbøl, mens solens ville være kun seks kilometer fra kant til kant.

Der er to typer.

Sorte huller af sorte haver - op til 20 gange mere massive end Solen - dannes, når midten af ​​en meget stor stjerne kollapser i sig selv.

Såkaldte supermassive sorte huller er mindst en million gange større end Solen. Både Sag A* og M87 falder ind under denne kategori.

I dets centrum, massen af ​​et sort hul komprimeres til et enkelt, nuldimensionalt punkt. Afstanden mellem denne såkaldte "singularitet" og begivenhedshorisonten er radius, eller halvdelen af ​​bredden, af det sorte hul

EHT er ulig noget stjernekiggeri, der nogensinde er blevet udtænkt.

"I stedet for at konstruere et kæmpe teleskop kombinerede vi flere observatorier, som om de var fragmenter af et kæmpe spejl, "Michael Bremer, en astronom ved Institut for Millimetrisk Radio Astronomi i Grenoble, fortalte AFP.

Otte sådanne radioteleskoper spredt over hele kloden - på Hawaii, Arizona, Spanien, Mexico, Chile, og Sydpolen - nulstillet i Sag A* og M87 på fire forskellige dage i april 2017.

Hver er i det mindste en stor som en fodboldbane. Sammen, de danner et virtuelt teleskop mere end 12, 000 kilometer på tværs, jordens diameter.

Data indsamlet af det vidtstrakte array skulle samles af supercomputere ved MIT i Boston og i Bonn, Tyskland.

"De billedbehandlingsalgoritmer, vi udviklede, udfylder de huller af data, vi mangler for at rekonstruere et billede, " sagde holdet på deres hjemmeside.

Astrofysikere, der ikke er involveret i projektet, herunder McNamara, venter spændt - måske spændt - på at se, om resultaterne udfordrer Einsteins generelle relativitetsteori, som aldrig er blevet testet på denne skala.

LIGO-eksperimenterne fra 2015 påviste signaturbølger i krumningerne af tid og rum under sorte huls-fusionen.

"Einsteins generelle relativitetsteori siger, at det er præcis, hvad der skal ske, " sagde McNamara.

Men det var små sorte huller sammenlignet med nogen af ​​dem under EHT's blik.

"Måske er dem, der er millioner af gange mere massive, forskellige - vi ved det bare ikke endnu, " sagde McNamara.

© 2019 AFP




Varme artikler