Na topie

Pierwsze zdjęcie czarnej dziury - uzyskane dzięki interferometrii radiowej

Autor:

więcej artykułów ze strefy:
Nauka

Kategoria: Ciekawostki Nauka Tematyka: astronomia

Sieć radioteleskopów połączona w jeden superteleskop interferometryczny w 2017 roku przeprowadziła obserwacje, które zaowocowały pierwszym zdjęciem czarnej dziury. Liczba danych była tak ogromna, że dopiero dziś możemy podziwiać efekt.

  • Pierwsze zdjęcie czarnej dziury - uzyskane dzięki interferometrii radiowej
A A

Czarna dziura to w naszym życiu synonim bardzo trudnej sytuacji, w naturze opis obiektu, który jest ostatnim etapem życia masywnych gwiazd lub też obiektem, który powstał już na początku istnienia Wszechświata. Czarna dziura czyli obiekt, z którego nie potrafi uciec nawet światło, tak silną ma grawitację. A skoro nie emituje on światła sam z siebie, to jak należy rozumieć pierwsze zdjęcie czarnej dziury, które właśnie obiegło cały świat. Uzyskane przez radioastronomów w ramach projektu EHT (Event Horizon Telescope).

Warto zacząć od tego, że to zdjęcie ma się nijak do większości ostatnio pokazywanych wyobrażeń, bo to nimi byliśmy od lat karmieni. Żaden obraz, który wydawałoby się wam, że jest obrazem czarnej dziury nim nie był. Dotyczy to szczególnie takich ilustracji, które pokazują czarną plamę w pobliżu, której obraz gwiazd staje się rozciągnięty tak jak napięta zostaje czasoprzestrzeń. To tylko wizualizacja nic więcej.

Naukowcy mieli jednak wyobrażenie jak może wyglądać efekt istnienia czarnej dziury. Udawało się nam zaobserwować pośredni wpływ ogromnej grawitacji na pobliską materię w postaci strug materii, zakłóconego jej przepływu i różnego rodzaju emisji promieniowania. Czy można było oczekiwać czegoś więcej. Tak - tym czymś był najbardziej namacalny dowód istnienia czarnej dziury czyli cień jaki rzuca ona na otaczającą ją jasna materię. Nie jest to cień w klasycznym tego słowa znaczeniu, ale na obrazie, który uznajemy za pierwsze zdjęcie czarnej dziury, właśnie tak on wygląda. Rozmiar tego cienia jest 2,5 raza większy niż rozmiar tak zwanego horyzontu zdarzeń, który uznajemy za graniczną powierzchnię czarnej dziury.

Obraz uzyskany w ramach wspomnianego projektu EHT jest wynikiem interferometrycznych obserwacji, czyli obserwacji, w których wiele radioteleskopów na Ziemi łączy się by stworzyć pojedynczy radioteleskop o bazie porównywalnej z rozmiarem Ziemi. A ponieważ rozdzielczość obrazu zależy od rozmiaru powierzchni zbierającej (nie samej powierzchni) to możemy w ten sposób dostrzec nawet bardzo małe obiekty. Obserwacje zbierano w falach o długości 1,3 mm, a każdy z radioteleskopów generował dziennie 350 terabajtów danych. Ciekawostką jest, że do gromadzenia tak dużej liczby informacji wykorzystano znane nam już dyski twarde, których wnętrze wypełniono helem. To najpojemniejsze obecnie dyski talerzowe i dużo tańsze mimo wszystko niż coraz tańsze SSD.

Galaktyka M87
Galaktyka M87 w gwiazdozbiorze Panny (w centrum)

Cel obserwacji jest ogromny w kategoriach bezwzględnych, bo ma 40 bilionów kilometrów średnicy, ale ponieważ leży 53 milionów lat świetlnych od Ziemi, dla obserwatora jest bardzo mały. Ma rozmiar kątowy porównywalny z rozmiarem karty kredytowej leżącej na powierzchni Księżyca.

Stąd konieczność dużej rozdzielczości. Pierwsze zdjęcie czarnej dziury to zdjęcie centralnej czarnej dziury w galaktyce eliptycznej M87 w gwiazdozbiorze Panny. Swoją drogą ta galaktyka należy do jednych z największych galaktyk, jednak dla amatora jest mało atrakcyjna wizualnie. Nie ma typowych w spiralnych galaktykach ramion, a jest po prostu jasną plamą, która przypomina gromady kuliste gwiazd (z którymi ma trochę wspólnego).

Czarna dziura spodziewany obraz

Symulacja czarna dziura
Teoria - taki obraz spodziewali się uzyskać astronomowie

Uzyskany obraz, czyli cień czarnej dziury jest zgodny z przewidywaniami co dodatkowo ucieszyło astronomów. Dla nas pewnie nie jest tak spektakularny jak byśmy tego chcieli, ale powinniśmy docenić tryumf ludzkiego umysłu. Sto lat temu pierwsze eksperymenty potwierdziły przewidywania Einsteina, które sformułował w teorii względności. Dziś „widząc” pierwsze zdjęcie czarnej dziury, a raczej jej cień, który powstaje w wyniku podobnych mechanizmów jak te, których świadectwo obserwowano w trakcie zaćmienia Słońca w 1919, jeszcze bardziej należy docenić jego geniusz i geniusz człowieka, który bez żadnej pomocy „z zewnątrz” powoli rozwiązuje zagadki istnienia wszechświata.

Czarna dziura zdjęcie cienia
Praktyka - tak wygląda pierwsze zdjęcie "cienia" czarnej dziury

Skoda że tej chwili nie dożył Stephen Hawking, którego spora część życia poświęcona była badaniom czarnych dziur. Badaniom w dużej mierze teoretycznym, a teraz świętujemy tryumf astronomii obserwacyjnej. Być może jednak umierał on świadom, że takie obserwacje poczyniono, gdyż zebrano je już w 2017 roku jeszcze przed śmiercią Hawkinga.

Źródło: ESO

Odsłon: 3964 Skomentuj newsa
Komentarze

12

Udostępnij
  1. n4zgul
    Oceń komentarz:

    -11    

    Opublikowano: 2019-04-11 10:14

    Pokaż komentarz zakopany przez użytkowników

    No i jakaś rozmazana kupa :D GZ :D

    Skomentuj

    1. .Alx.
      Oceń komentarz:

      0    

      Opublikowano: 2019-04-11 15:06

      Hmm...
      Obraz podobny do rentgena Twojej głowy...

      Skomentuj

  2. PiCzerki
    Oceń komentarz:

    -2    

    Opublikowano: 2019-04-11 10:17

    W logu Shadow of the tomb raider mamy to w 4k :-P

    Skomentuj

  3. Szymon331
    Oceń komentarz:

    4    

    Opublikowano: 2019-04-11 10:34

    Biorąc pod uwagę fakt że jest to "fotka" z odległości 53 milionów lat świetlnych to pełen szacun.

    Skomentuj

    1. Q'bot
      Oceń komentarz:

      5    

      Opublikowano: 2019-04-11 10:44

      Ale o ostrość tej fotki to zbytnio nie zadbali.. a wystarczyło dać focus na nieskończoność ;P

      Skomentuj Historia edycji

      1. Szymon331
        Oceń komentarz:

        0    

        Opublikowano: 2019-04-11 10:59

        :D

        Skomentuj

  4. Stanabolin
    Oceń komentarz:

    -1    

    Opublikowano: 2019-04-11 10:50

    Niezła tam Skoda :D "Skoda że tej chwili"

    Skomentuj

    1. Rebelmind
      Oceń komentarz:

      1    

      Opublikowano: 2019-04-12 07:36

      Bo to jest "Skoda - simply clever" ;)

      Skomentuj

  5. rqtdev
    Oceń komentarz:

    3    

    Opublikowano: 2019-04-11 11:19

    Kiedyś postawią radioteleskop na Księżycu a później na Marsie i rozdzielczość się zwiększy.

    Skomentuj

    1. Kapitan Nocz
      Oceń komentarz:

      0    

      Opublikowano: 2019-04-11 14:59

      kiedyś te pół tony danych z rożnych teleskopów, przypuszczalnie zmieści sie na jednym nośniku :) W tym artykule tego nie podano, ale dane do analizy, znajdowały się na dyskach, które ważyły pół tony. Wiec ma nadzieję, ze analiza takiej góry zer i jedynek posłużyła jeszcze czemuś, oprócz wygenerowania tego rozmazanego obrazu.

      Skomentuj

  6. ryhard
    Oceń komentarz:

    -1    

    Opublikowano: 2019-04-11 15:25

    Zbiorowa halucynacja ha h ah a

    Skomentuj

  7. Dzonson
    Oceń komentarz:

    1    

    Opublikowano: 2019-04-12 09:52

    Skoro obiekt ten jest oddalony od nas o 53 miliony lat świetlnych, to światło na granicy horyzontu zdarzeń, które widzimy na zdjęciu jest również sprzed 53 milionów lat. Oglądamy prehistorię...

    Skomentuj

Dodaj komentarz

Przy komentowaniu prosimy o przestrzeganie netykiety i regulaminu.

Aby dodać komentarz musisz być zalogowany!