В търсене на черната дупка на Млечния път

В търсене на черната дупка на Млечния път

Използвайки силата на интерферометрията, два астрономически проекта за първи път ще могат директно да наблюдават черна дупка в центъра на Млечния път.

Това е истинско чудовище, живеещо в центъра на галактиката.

Знаем, че има свръхмасивна черна дупка поради движението на звезди и газови облаци, които се въртят около невидима точка. Тази точка има огромно приливно въздействие върху всички обекти, които попадат в неговия капан, и тази сила може да се използва за изчисляване на масата на черната дупка.

Това, разбира се, не е най-голямата черна дупка във Вселената, но не и най-малката. Тя е 4 милиона пъти по-масивна от нашата на Слънцето.

Тази черна дупка се нарича Стрелец А * и се намира на повече от 20 000 светлинни години от Земята, което прави невъзможно директното наблюдение. Въпреки огромната си маса, черната дупка е незначителна по размер, когато се гледа от Земята. Тук ще ви трябва телескоп с безпрецедентна ъглова разделителна способност.

В търсене на черната дупка на Млечния път

Снимка на много големите телескопи на обсерваторията Паранал

Въпреки че вече знаем много за Стрелец А * благодарение на косвените наблюдения, в момента има истинска международна раса, използваща най-мощните обсерватории в света и най-сложните астрономически методи, за да осигури изображение на черната дупка на Млечния път. Това ще позволи не само да докаже, че съществува, но и да покаже мястото, където пространството-време е деформирано - място с най-силна гравитация във Вселената. Огромни глобални усилия са в ход за свързване на мрежата от глобални радиотелескопи, за да се създаде виртуален телескоп, който да покрива ширината на нашата планета. Използвайки невероятната мощ на интерферометрията, астрономите могат да комбинират светлина от много отдалечени радиоантени и да я събират в една единствена точка, за да имитират една голяма радио антена, обхващаща целия свят.

Това усилие е известно като Event Horizon Telescope (EHT), и се надяваме, че проектът ще бъде в състояние да постигне ъглово разделяне и пространствено увеличение, за да проведе първите радио наблюдения на яркия пръстен близо до хоризонта на Стрелката А * в близко бъдеще - точката около черната дупка нищо, дори светлината не може да я напусне.

В търсене на черната дупка на Млечния път

Една от четирите купола на големи телескопи стартира новата адаптивна оптична система с четири лазера. GRAVITY ще използва и адаптивна оптика за подобряване на наблюденията на Стрелец A * чрез компенсиране на ефектите от атмосферната турбуленция.

Въпреки това има и друг проект, който има същата цел, макар че няма да бъде наблюдаван в радиочестотния обхват, но ще погледне в ядрото на галактиката и ще търси оптична и инфрачервена светлина, идваща от Стрелец А *. Но той се нуждае от една обсерватория, за да направи тази цел реалност.

Понастоящем GRAVITY инструментът преминава през финалните проверки преди да започне проекта, използвайки Много големите телескопи в обсерваторията Paranal, разположена високо в пустинята Атакама, Чили. Той ще използва и силата на интерферометрията, за да направи образ на супермасивната черна дупка. Но вместо да използва глобалната мрежа от радиотелескопи, както в проекта EHT, GRAVITY ще комбинира светлината от четири 8-метрова VLT телескопа (известни като VLTI), за да създаде "виртуален" телескоп, чийто размер е равен на разстоянието между отделните телескопи. , "По този начин можете да постигнете същата резолюция и точност, които получавате от телескопа с диаметър от сто метра", казва астрономът Оливър Пфул от Института за извънземна физика "Макс Планк", Германия. "Знаем, че през последните десет години черната дупка не беше наистина черна. Забелязваме осветление и потъмняване", добави той.

Това се дължи на факта, че материята попада в хоризонта на събитията, създавайки мощна светкавица. Естеството на тези огнища е слабо разбрано, но проектът трябва да може да проследява това събитие. Това поглъщане на материята ще действа като сигнални знаци, което ни помага да видим структурата на пространството-време директно около черната дупка за първи път.

В търсене на черната дупка на Млечния път

ALMA антени, разположени на платото Chahnantor по време на събитието #MeetESO на 11 май 2016 г. Екстремното местоположение на обсерваторията може да доведе до непредсказуемо време, например в този случай, когато на платото падна буря.

"Нашата цел е да измерваме тези движения. Ако можем да изследваме тези движения, които се случват толкова близо до черна дупка, ще имаме уникални данни. Така можем директно да тестваме общата теория за някои от най-екстремните условия, което можем да намерим във Вселената ”, добавя Пфул.

Самата ALMA е интерферометър, който се състои от 66 радиоантени, разположени на платото Chahnantor на надморска височина от около 5000 метра (16 400 фута). Астрономът Линда Уотсън използва данните на ALMA за изследване на студен прах в междузвездното пространство, но комбинирайки го с данните от EHT, неговата радиосъбирателна сила ще ни помогне да разберем динамиката на околната среда около Стрелец A *. "ALMA е интерферометър с 66 антени, но по отношение на EHT представлява само един телескоп и, комбинирайки го с други телескопи по света, ще създадем един глобален интерферометър", добави тя.

Много черни дупки, както вярват учените, имат акреционен диск от въртящ се газ и прах. ALMA, в комбинация с EHT данни, ще може да оцени структурата на този диск, скоростта и посоката на движение. Без директни наблюдения, много от тези характеристики бяха предсказани с помощта на компютърно моделиране или получени от непреки наблюдения. Влизаме в епоха, когато можем да получим отговори на някои от най-големите тайни.

Коментари (0)
Популярни статии
Търсене