UÇURUMUN KENARINDAN RESIMLER - ASTRONOMI + FIZIK - 2020
Uçurumun kenarından Resimler
Astrofizikçiler kanıtlıyor: Kara delikler gölgeler. Şimdiye kadar varoluşları yalnızca dolaylı olarak kanıtlandı - yerçekimlerinin çevreleri üzerindeki etkisi. Ancak yeni bilgisayar simülasyonları yerçekimi tuzaklarının nasıl görselleştirilebileceğini gösteriyor: Radyo teleskoplar yakın zamanda gölgelerini çoktan gözlemleyebildi. Astrofizikçiler görünmez bir gölgenin fotoğrafını çekmişlerdir: kara deliğin sınırı. Resim hayalettir: kasvetli bir ışımanın ortasında, dairesel bir karanlık bölgesi vardır. Gizemli bir şekilde, gullet izleyiciye bilinmeyene engel olur. Kara delik Güneşimizin üç milyon katı ağırlığında ve yaklaşık 26.000 ışıkyılı uzaklıkta - Samanyolu'nun merkezinde.
Bonn'daki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü'nden ve Garching'deki Max Planck Dünya Dışı Fizik Enstitüsü'nden astronomlar, birkaç yıl önce gizemli yerçekimi tuzağını kanıtladılar. Fakat sadece dolaylı olarak başardılar: Ağırlık merkezi, etrafında dönen yıldızların hareketi ile kendine ihanet etti. Öte yandan, yeni fotoğraf, kara deliğin dış sınırını - olay ufkunu - gösteriyor. O geri dönüşü olmayan bir yer. Olay ufkunun arkasına geçen hiçbir şey, acımasız maelstromdan kaçamaz. Işık bile bunun için çok yavaş. Ancak olay ufkunun dışındaki fotonlar, çekimsel çekimi bırakıp çarpık yollarla bize ulaşmayı hala başarıyor. Bu radyasyon bulutunun ortasında, kara deliğin gölgesi fotoğrafta daireseldir. Kara delik yerçekimsel bir mercek olarak hareket ettiğinden ve maceracı bir şekilde ışık yolunu deforme ettiğinden, olay ufku beş kat büyütülmüş gibi görünüyor.
Ancak, fotoğraf hala geleceğin bir hayalidir - en iyi anlamda bilim kurgu. Kurgu, çünkü sadece bir bilgisayar simülasyonu olarak var. Ama aynı zamanda bilim, çünkü bu simülasyon zorlu bilime dayanıyor - Einstein'ın Genel Görelilik Teorisi. Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü'nden Heino Falcke, Baltimore, Maryland'deki Johns Hopkins Üniversitesi'nden Eric Agol ve Tucson'daki Arizona Üniversitesi'nden Fulvio Melia, fotonların karışık yollarını hesaplamak için bir "ışın izleme programı" kullandı. kara delik tarafından kavisli odadan. Fulvio Melia, “Kara deliğin yakınında yayılan her fotonun yolunu gözlemciye izliyorsunuz” diye açıklıyor. “Ardından program karadeliğin fotonların yörüngesi ve dalga boyu üzerindeki etkisini hesaplar.” Sonuç: olay ufku bir gölge gibidir. Heino Falcke, "Bu terim orada gördüklerinizi çok iyi açıklıyor" diye açıklıyor.
Astronomik gözlem tekniği yakında bir kara deliğin gölgesinin gerçek bir fotoğrafını çekebilir. İşin püf noktası: telsiz teleskopları, binlerce kilometre taban uzunluğuna sahip süper bir teleskop oluşturmak için dünyanın her yerine bağlanır. Gökbilimciler VLBI - Çok Uzun Baseline Interferometry'den bahseder. Buna göre keskin olan resimler. Falcke, “Bugünkü kararla, Los Angeles’tan uzakta, Bonn’dan hardal tohumu büyüklüğünde bir radyo kaynağı görebiliyorduk” diyor. “Şimdi bir adım daha ileri gitmek ve bu hardal tohumunda bir delik keşfetmek istiyoruz.” Bilgisayar hesaplamaları, bununla birlikte, kısa radyo dalgaları ile kara deliğin gölgesinin çoktan tahmin edilebileceğini gösteriyor. “VLBI'nın şu anki 1.3 milimetre dalga boyunda muhtemelen şansımız yok. Ancak 0, 8 milimetrede gerçek bir fırsat görüyorum, "Falcke ikna oldu. Yeterli gözlem süresi onaylanırsa - ki bu, en son astronomik araştırmalardaki şiddetli rekabet karşısında açıkça görülmeyecek şekilde - on yıl kadar erken bir sürede olumlu sonuç almayı umuyor. Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü'ndeki astronomlar VLBI'yi daha kısa dalga boylarında mümkün kılmak için çalışıyorlar.