การแสดงภาพของ NASA เผยให้เห็นหลุมดำเต้นรำกับดวงดาว

NASA แสดงให้เห็นว่ามันเป็นอย่างไรเมื่อดาวตกอยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงอันทรงพลังของหลุมดำ

ในระบบดาวคู่เหล่านี้ ดาวฤกษ์ที่ถึงวาระจะหมุนรอบหลุมดำ ซึ่งดูดก๊าซจากพวกมันอย่างต่อเนื่อง การแสดงภาพแสดงให้เห็นความหลากหลายของการเป็นหุ้นส่วนของกาฝากเหล่านี้ในสวนหลังบ้านกาแล็กซี่ของเรา รวมถึงตัวอย่างสุดขั้วบางอย่าง เช่น MAXI J1659 ซึ่งดาวโคจรเต็มดวงทุก 2.4 ชั่วโมง

NASA จัดแสดงระบบเหล่านี้ 22 ระบบ ซึ่งตั้งอยู่ในทางช้างเผือกของเราหรือในเมฆแมเจลแลนใหญ่ ซึ่งเป็นกาแล็กซีประตูถัดไปที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 160,000 ปีแสง

UFA Slot

Volvo และ ChargePoint จะสร้างสถานีชาร์จ EV ที่ Starbucks

ความสัมพันธ์ระหว่างหลุมดำกับดาวฤกษ์ในระบบใดระบบหนึ่งเหล่านี้เป็นกาฝาก เนื่องจากหลุมดำกินมวลจากสหายของมัน ในการแสดงภาพ (ซึ่งมีซาวด์แทร็กคลื่นซินธิไซเซอร์สุดทริปปี้) สิ่งนี้แสดงให้เห็นโดยรูปทรงหยดน้ำที่เด่นชัดของดวงดาวบางดวง NASA กล่าวว่าหลุมดำรวบรวมสสารของดาวด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธีหลัก ได้แก่ อาจมีกระแสก๊าซดาวไหลเข้าสู่หลุมดำโดยตรง หรือหลุมดำอาจกินลมของดาวฤกษ์อย่างเงียบๆ จากนั้นสสารนี้จะก่อ ตัวเป็นจานเพิ่มมวลของหลุมดำ ซึ่งเรืองแสงในแสงที่มองเห็นได้ รังสีอัลตราไวโอเลต และรังสีเอกซ์

ละทิ้งความหวังทั้งหลาย ท่านที่เข้ามาที่นี่ นักวิทยาศาสตร์ได้นำเสนอภาพหลุมดำเป็นครั้งแรก

ภาพแสดงให้เห็นเงาของหลุมดำที่ใจกลางกาแลคซี M87 ซึ่งเป็นดาราจักรขนาดใหญ่ในกระจุกดาราจักรราศีกันย์ที่อยู่ห่างออกไป 55 ล้านปีแสง มวลของมันคือ 6.5 พันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ ต้องใช้ความร่วมมือทั่วโลกของกล้องโทรทรรศน์ Event Horizon Telescope (EHT) เพื่อค้นหา นักวิทยาศาสตร์เปิดเผยผลการแถลงข่าวในวันนี้

โฆษณาShep Doeleman นักดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ดและผู้อำนวยการ EHT บอกกับ Gizmodo ว่า” มันเป็นผลลัพธ์ที่น่าทึ่ง มาก “เราแค่ต้องนั่งลงและชื่นชมมันชั่วขณะหนึ่ง ส่วนที่ดีที่สุดเกี่ยวกับเรื่องนี้ไม่ใช่คำถามและคำตอบในทันทีแต่เป็นการเปิดสาขาวิชาใหม่ ”

หลุมดำทำหน้าที่เป็นแบบฝึกหัดตามทฤษฎีมาช้านาน แต่การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ในช่วง 60 ปีที่ผ่านมาแสดงให้เห็นมากขึ้นว่ามีวัตถุในจักรวาลที่มีสนามโน้มถ่วงรุนแรงมากจนบิดเบี้ยวในกาลอวกาศจนแสงไม่สามารถหนีพ้นจุดที่ไม่มีทางหวนกลับได้ เรียกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ ด้วยความร่วมมือจากทั่วโลก จึงเป็นภาพที่ใกล้เคียงที่สุดที่เคยถ่ายมาจนถึงขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งเป็นหลักฐานที่แสดงให้เห็นโดยตรงของการมีอยู่ของหลุมดำ

นี่ไม่ใช่ “ภาพ” ของหลุมดำจริงๆ และเงาไม่ได้แสดงถึงขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ แต่คุณกำลังเห็นผลของแรงโน้มถ่วงบนคลื่นวิทยุที่ปล่อยออกมาจากสสารที่อยู่รอบหลุมดำในพื้นที่ขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อยรอบขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ แรงโน้มถ่วงทำให้รูปร่างของกาลอวกาศบิดเบี้ยวเบี่ยงเบนแสงบางส่วนในบริเวณนั้น ทำให้เกิดเงาวงกลมที่น่าขนลุก

แต่เป็นการสังเกตที่แปลกใหม่ และเป็นข้อพิสูจน์ที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งของทฤษฎีแรงโน้มถ่วงที่นักฟิสิกส์ใช้เป็นแนวทางในจักรวาล ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์

นักวิทยาศาสตร์ของกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์จับภาพนี้ได้ด้วยหลักการของอินเทอร์เฟอโรเมตรีที่ตรวจวัดพื้นฐานที่ยาวมาก หรือ VLBI ความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติหลัก 2 ประการ ได้แก่ เส้นผ่านศูนย์กลางของพื้นที่เก็บแสงและความยาวคลื่นของแสง คุณไม่สามารถแก้ไขส่วนที่สองได้ และมีขีดจำกัดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับจานดาวเทียมที่คุณสามารถสร้างได้ นักวิทยาศาสตร์ได้รวมข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์หลายคู่ที่เรียกว่าเส้นฐาน กล้องโทรทรรศน์แปดตัวมีส่วนร่วมในการสร้างภาพนี้ ตั้งแต่ขั้วโลกใต้ถึงชิลี สเปน ไปจนถึงสหรัฐอเมริกา

กล้องโทรทรรศน์เริ่มถ่ายภาพทั้งหลุมดำที่ใจกลางดาราจักรของเรา และของ M87 Sera Markoff นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์อธิบาย ผลลัพธ์ของวันนี้นำเสนอสิ่งเหล่านั้นจาก M87 ซึ่งเป็นวัตถุที่น่าสนใจอย่างเหลือเชื่อในการศึกษาด้วยตัวมันเอง เนื่องจากเป็นศูนย์กลางของนิวเคลียสของดาราจักรที่ทำงานอยู่ ซึ่งพ่นไอพ่นออกมา และอีกอันที่มีขนาดเท่ากับระบบสุริยะทั้งหมดของเรา ที่มหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัม

ตอนนี้เราทราบแล้วว่าหลุมดำและไม่ใช่วัตถุขนาดเล็กอื่นๆ มีหน้าที่สร้างไอพ่นเหล่านี้ Avery Broderick รองคณาจารย์ที่ Perimeter Institute และนักฟิสิกส์จาก University of Waterloo อธิบายในระหว่างการแถลงข่าว“นิยายวิทยาศาสตร์กลายเป็นความจริงทางวิทยาศาสตร์” บรอเดอริกกล่าว

แต่สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าอินเตอร์เฟอโรเมตรียังคงต้องการงานจากบุคคลเพื่อสร้างภาพ เราเก็บข้อมูลบางส่วนเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์ของ EHT อธิบายว่ามันเหมือนกับการเล่นเพลงที่มีตัวโน้ตเพียงบางส่วน ด้วยโปรแกรมประมวลผลข้อมูลพิเศษบางโปรแกรม พวกเขาสามารถค้นหาว่ากำลังดูอะไรอยู่โดยพิจารณาจากข้อมูลที่ได้รับ

ตามทฤษฎีแล้วหลุมดำเป็นผลมาจากการพยายามแก้สมการของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ สำหรับระบบทรงกลมและไม่หมุน อย่างไรก็ตาม เป็นผลงานของนักฟิสิกส์ David Ritz Finkelstein ในปี 1958 ที่ตัดสินว่าหลุมดำจะเป็นอย่างไรในอวกาศ นั่นคือจุดที่แสงไม่ย้อนกลับ เรามีหลักฐานทางอ้อมมากมายของการมีอยู่ของหลุมดำ—เราเคยเห็นคลื่นความโน้มถ่วง ซึ่งทำนายได้อย่างสมบูรณ์โดยมวลกลายเป็นพลังงานหลังจากการชนกันอย่างสุดจะคาดเดาระหว่างหลุมดำคู่หนึ่งซึ่งแต่ละหลุมมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายสิบเท่า เราได้เห็นไอพ่นของอนุภาคที่พ่นออกมาจากใจกลางกาแลคซีที่มีพลังมากกว่าการชนกันในการทดลองฟิสิกส์พลังงานสูงสุดของเรา Large Hadron Collider ในทางเทคนิค ข้อมูล EHT ก็เป็นหลักฐานทางอ้อมเช่นกัน แต่ก็ใกล้เคียงกับหลักฐานโดยตรงเท่าที่เราเคยมีมา

มันเป็นความสำเร็จที่น่าอัศจรรย์ Priyamvada Natarajan นักฟิสิกส์ของ Yale กล่าวว่า “ขอบฟ้าเหตุการณ์ในหลุมดำแสดงถึงขีดจำกัดของความรู้ของเรา

“Omfg” Grant Tremblay นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากศูนย์ฮาร์วาร์ด-สมิทโซเนียน บอกกับ Gizmodo ในข้อความส่วนตัวของ Twitter “พวกเขาเห็นเงาจริงๆ เป็นไปไม่ได้ที่จะพูดเกินจริงถึงความพิเศษของมัน”

คุณอาจสงสัยว่าภาพของราศีธนู A* ซึ่งเป็นหลุมดำที่ใจกลางดาราจักรของเราอยู่ที่ใด เป็นแหล่งที่มาของภาพที่ยากขึ้น Doeleman อธิบายมีวิทยาศาสตร์อีกมากที่ต้องทำ และเอกสารหลายฉบับได้มาจากข้อมูล EHT แล้ว รูปภาพนี้พิสูจน์แนวคิดหลายอย่างทันทีจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ แต่มีคำถามเพิ่มเติม—และเราจะแจ้งให้คุณทราบเมื่อมีเรื่องราวเกิดขึ้น netcentric-tech.com

 

Releated