Hogyan lehet megnézni egy fekete lyuk árnyékát?

Hogyan lehet megnézni egy fekete lyuk árnyékát?

Tatyana Pichugina
"Trinity Option" № 14 (208), 2016. július 12

Tatyana Pichugina, tudományos újságíró. Fotó I. Nightingale

"Van fekete lyuk?", "Einstein igaza van?". Az ilyen címsorok népszerűek voltak fél évszázaddal ezelőtt, nem csak a médiában, hanem a tudományos irodalomban is. Most pedig időről időre megtalálhatók a világ legrangosabb tudományos folyóiratain. És mindez azért, mert még mindig nincsenek szilárd bizonyítékok a megfigyeléseken alapuló fekete lyukak létezésére.

Az Einstein relativitáselméletén alapuló fekete lyukak elméleti előrejelzése nem teljesen meggyőzni a fizikusokat. Ráadásul az OTO szerzője is kétségeit fejezte ki a valóságuk miatt. A relativitás elmélete századja, amelyet tavaly halkan elsajátított, jó ok arra, hogy megismertessük a nyilvánosságot a fekete lyukak megfigyelésének kilátásairól. Látják majd őket? A közeljövőben megtudjuk. Ez a következtetés Dr. Sci. sciences, ved. tudományos. et al. ITEP Alexander Zakharov, aki bemutatta a "Galaktikus Központ: Megfigyelés és Értelmezés" egy szemináriumon a Institute of High Energy Physics a Moszkva régió Protvino.

Alexander Zakharov egy viccgel kezdte a jelentését.Régen, amikor csak kezdett tanulmányozni a fekete lyukakat, kollégáinak hallotta, hogy jobbnak tűnik, ha nem az IHEP témáján fénylik, mert Anatolij Alekszejevics Logunov azt mondta, hogy nincs fekete lyuk. Zakharov 1991 előtt nem jelentett beszámolót a témáról az IHEP-ben. Aztán találkozott Logunov akadémikusral. Kiderült, hogy kellemes beszélni vele, beleértve a fekete lyukakat.

Jelenleg a megfigyelések azt mutatják, hogy a galaxisok központjaiban szupermasszív fekete lyukak találhatók. Egy ilyen tárgy, melynek tömege mintegy 4 millió tömeg a Napban, a legáltalánosabb spirális galaxisunk közepén található, a Tejútban. Számunkból hatalmas, csillagközi por és gázfelhő borítja, ahol a legfrissebb adatok alapján valószínűleg a csillagok rohangálnak.

A galaktikus központot csak a világ két tudományos csoportja figyeli. Az egyik az Fek Obszervatóriumban dolgozik 10 méteres teleszkóppal Hawaiiban, egy másik csoportban az Európai Déli Obszervatóriumban Chilében a Nagy Teleszkóp Interferométerrel (VLT), amely négy 8 méteres optikai távcsőből áll. Mindkét csoport önállóan bizonyítékot szerez a Szupermasszív fekete lyuk létezéséről a Tejút közepén, amelyre 2012-ben vezetőik Andrea Gez (Andrea M.Ghez) és Reinhard Genzel Nobel Alapítványt nyert a Crafoord-díjjal. Őt a Királyi Tudományos Akadémia is bemutatja. Idén a Kraford-díjat a csillagászok, Roy Kerr és Roger Blandford, a forgó fekete lyukak tanulmányozására is átadták (lásd B. Beskin megjegyzését [1]).

A fekete lyukok elméletéről szóló könyvben az amerikai asztrofizikus Subrahmanyan Chandrasekhar egy példát látott egy fekete lyuk megfigyelésére egy fényes képernyővel szemben. Elméletileg a megfigyelő látni fog egy sötét foltot a képernyőn, ahonnan a fotonok nem jönnek – ez lesz a fekete lyuk árnyéka. Aztán kiderült, hogy egy ilyen kép megfigyelhető a valóságban. Csak a meglévő technológiával, az árnyék képe homályos, fuzzy.

Annak érdekében, hogy világos foltot láthasson, meg kell figyelnie a milliméter tartományban. Talán ez lesz a helyzet az új generációs orbitális rádiótávcsővel, a Millimetron hűtött érzékelővel és egy 10 méteres tükörrel, amelyet Oroszországban fejlesztenek ki és 2025-re indulnak el. Vagy talán az első olyan európai asztrofizikusok lesznek, akik 2013-ban 14 millió euró összegben kaptak egy támogatást az Európai Kutatási Tanácstól a világ első világos képéhez, egy fekete lyukba galaktikus központunkban [2].

Ezenkívül a chilei VLT távcsövek telepítették a GRAVITY eszközt – infravörös interferométert, amely 10-100-szorosra javítja a szögfelbontást [4]. És ha nem tudsz várni, nézd meg a "Interstellar" filmet. Ott a fekete lyuk és az árnyéka jól látható, hiszen a tanácsadó a Kip Thorn gravitációs elméletének híres szakértője volt.

Sajnálatos módon Oroszország nem vesz részt ezeken a nagy csillagászati ​​projekteken, bár minden lehetőséggel rendelkezik. A moszkvai régióban Lytkarino optikai üveggyár, amely teleszkópok tükrökkel szállított. Például az Európai Déli Megfigyelőközponttól vagy az európai nagy távcsővel (E-ELT) – teleszkóppal, ahol a fő 39 méteres tükör körülbelül 800 szegmensből áll, 1.4 m átmérővel. De eddig kormányunk nem készen áll a projektekben való részvételhez szükséges források elosztására. Kár, mert technológiai lemaradáshoz vezet a tudományban.

És most az idő nem olyan nehéz megmenteni az alapkutatásokat. Annak igazolásaként, hogy nehezebb idők voltak, a hangszóró számos történelmi példát adott. Gagarin a világháború vége után csak 16 évvel távozott az űrbe.Alexander Zakharov emlékeztetett arra, hogy az "Előrehaladások a fizikai tudományok" című folyóirat 1918-ban alakult. Csak egy évvel ezelőtt történt egy forradalom az országban, polgárháború volt, de ez nem akadályozta meg a tudomány fejlődését, hiszen a XX. Század elején Oroszországban a relativitáselmélet egyik legerősebb iskolája volt, nagyrészt a Göttingenből visszatért Vsevolod Frederiks pétervári fizikusnak köszönhetően. Gilbert asszisztens volt.

Ami a rádiótávcsövet, amely öt éven át a térben dolgozik, valószínűleg nem lesz képes világos képet alkotni egy fekete lyuk árnyékáról – a galaktikus központban lévő árnyék képe elmosódik az elektronok sugárzásának szórása miatt. Milyen csalódás! És remélem, hamarosan elmesélem a jelenség sikeres megfigyeléséről. Amikor tavaly ősszel jelentettem be a Pushchino-tól egy teleszkópos nyomkövető állomásról, még a "RadioAstron" című cikket is "fekete lyuk árnyékát" kerestem [5].

Interstelláris por a tudósok szolgálatában

Így történik, hogy a cikkre vonatkozó megjegyzés kérdése külön történetké változik. A TrV-Science kérésére, hogy megjegyzéseket fűzzön a fekete lyuk fejének árnyékolására. laboratóriumi ASC LPI Jurij Kovalev beszélt a projekt aktuális státuszáról a galaxisunk középpontjának tanulmányozására a Radioastron tér-tér interferométeren.

Y. Kovalev tanárával, a RAS N. Kardashev akadémikusával a "Shklovsky – 100" konferencián. Fotó N. Demina

A galaxisunk középpontjának (SgrA * objektum) megfigyelésének feladata extrém szögfelbontással nem volt a legfontosabb programok listáján, amikor küldetést tervezünk. Közismert, hogy centiméteres rádióhullámoknál a galaxis központjából származó sugárzás erősen elszórva a csillagközi por turbulens felhői között van, a Radioastronnak nincs mit várnia ott.

A helyzet radikálisan megváltozott, miután a RadioAstronom felfedezte az új rádióhullám-terjedési hatást, az úgynevezett szóródási alszerkezetet. Az első eredményt akkor kaptuk meg, amikor a pulsarokat már 2012-ben megfigyeljük [1]. A sugárzási zónájuk rendkívül kompakt (néhány méter), de a hosszú hullámú rádió-emisszió szétszóródása miatt a pulzárok a ködben lévő zseblámpának tűnnek – nagy homályos helyszínen.

A földi térinterferométeren lévő impulzusok megfigyelései nem mutattak semmilyen jelet – a Radioastron csak a teljes sugárzás "kompakt részét" méri.Mi volt a projekt pulzár csoportjának meglepetése, amikor időről időre a pulzár földi térinterferométer mögötti pulzár jelentős pozitív jelet adott! Mi ez?

A képen látható egy térobjektum szétszórt sugárzásának modellképe, amelyen kiderült, hogy kis kompakt helyek – a nagyon nyitott szóródási alrendszer [2]). Ez annak a következménye, hogy a sugárzás az objektum "sokszorozott" képének az interferenciájából adódik, miután rádiós kibocsátása átszállt a csillagközi felhők turbulens porraszterein. (Bocsásson meg, ha nem tudnám egyértelműen megmagyarázni.) Ezek a kompakt foltok és jelezték a "Radioastron" -ot.

A refrakciós szóródási alépítmény hatásának modellezése (Michael Johnson, Harvard CfA)

Nos, azt mondtuk, hogy mivel a hatás a pulzároknál megfigyelhető, a galaxisunk középpontjának is láthatónak kell lennie. Ráadásul a Galaxis központja annyira szétszóródott, hogy a hatás a földi rádióinterferométerek segítségével is látható. Szükséges ellenőrizni, bár a kockázat nagy – a Galaxis középpontja évtizedek óta megfigyelhető, és senki sem észlelt semmit. Ellenőrizte és megerősítette az eredményt, ez öröm volt [3]! Később, a Radioasron felfedezte ezt a hatást a kvazárok megfigyelésekor [4].

Jó vagy rossz? Egyrészt fennáll annak a veszélye, hogy a jelet a "szétszóródott alépítménytől" és a tárgytól "keverjük". Valójában most a RadioAstron projekt kutatócsoportjai és az eseményhorizont teleszkópja gondosan megvizsgálja a Galaktikus Központ és a kvazárok megfigyeléseinek eredményeit a rádióinterferométereken. Másrészről lehetséges, hogy a szóródási alátétet a tudósok szolgálatában helyezzük el, és megtanuljuk, hogyan helyreállítsunk egy rejtett térbeli objektum valódi képét, és egy elszórt felhőt "elrontsuk".

Ezt a problémát megoldja a Radioastron a Galaxis központjának 1.3 cm-es hullámhosszán végzett megfigyelései alapján, amelyet 2015 szeptemberében hajtottak végre. Jelenleg a megszerzett kísérleti adatok komplex feldolgozását végzik, amelyben az orosz űr-rádiótávcső mellett az USA, Ausztrália, Dél-Korea és Kína legnagyobb antennái is részt vettek. Ezzel egyidejűleg kidolgozzák a szétszórt kép rekonstrukciójának módját [5]. Várjunk és nézzük meg, mi történik. Hirtelen egy fekete lyuk rejtélyes árnyéka valóban várakozik ott, amely egy csillagközi porfelhő mögé rejtőzik …?

1. //adsabs.harvard.edu/abs/2016ApJ..822… 96G
2. //adsabs.harvard.edu/abs/2015ApJ.805 … 180J
3.//adsabs.harvard.edu/abs/2014ApJ… 794L … 14G
4. //adsabs.harvard.edu/abs/2016ApJ..820L … 10J
5. //adsabs.harvard.edu/abs/2016arXiv160606315J

Jurij Kovalev

– Soha ne feledd – mondta Alexander Fedorovich, és elmondta a történelmi kerékpárnak. 1937-ben Albert Einstein és Nathan Rosen írt egy cikket, amely szerint nincsenek gravitációs hullámok. A nyomtatás nem fogadta el. Aztán maga is hibát talált. És Einstein asszisztense, Leopold Infeld akkoriban egy közös könyvet dolgozott ki Einstein-szel a fizika evolúciójáról (The Physics of Evolution), és egyszer azt mondta a tanárnak: "Felejtsd el a neved megjelenik a borítón. " És Einstein azt mondta neki: "Ne bánja, és rossz cikkek voltam." Azonban népszerű tudományos könyve vált bestseller.

1. Vaszilij Beskin; Natalia Demina. A fekete lyukak díja // TrV-Science, No. 196, 2016. január 26. 5.
2. Einstein igaza volt? 2013. december 17.
3. Az orosz asztrofizika eredményeinek konferenciája – 2015 (esti ülés).
4. A chilei teleszkópra vonatkozó GRAVITY eszköz teszteli a relativitáselméletet. "Tudományos Oroszország" portál. 2016. június 24
5. "Radioastron", amely fekete lyuk árnyékát keresi. Mk.ru Serpukhov. 2015. november 3.


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: