...είναι τόσο όμορφη που συγκινεί...
Η πρώτη άμεση εικόνα του ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας ήταν ένα πραγματικά εντυπωσιακό επίτευγμα της επιστημονικής εφευρετικότητας. Ήταν όμως εξαιρετικά δύσκολο να επιτευχθεί, και η εικόνα που προέκυψε έχει σχετικά χαμηλή ανάλυση.
Οι τεχνικές και η τεχνολογία θα βελτιωθούν, και αναμένεται ότι μελλοντικές άμεσες εικόνες μελανών οπών θα βελτιωθούν με το χρόνο. Πρόσφατα μια νέα απεικόνιση της NASA - η οποία έγινε για την εβδομάδα Black Hole της υπηρεσίας - δείχνει τι μπορούμε να περιμένουμε να δούμε σε εικόνες υψηλής ανάλυσης μιας ενεργά υπερμεγέθης μαύρης τρύπας.
Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες συναντώνται στα κέντρα των περισσότερων μεγάλων γαλαξιών, και αποτελεί μυστήριο το πώς βρέθηκαν. Τι δημιουργήθηκε πρώτο; η μαύρη τρύπα ή ο γαλαξίας; αυτό είναι ένα από τα μεγάλα ερωτήματα στην κοσμολογία.
Αυτό που γνωρίζουμε είναι ότι είναι πραγματικά τεράστιες, οτι έχουν εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου, ότι μπορούν να ελέγξουν τον σχηματισμό των αστεριών, ότι όταν...ξυπνούν και αρχίζουν να...τρώνε, μπορούν να γίνουν τα πιο λαμπρά αντικείμενα στο Σύμπαν. Κατά τη διάρκεια των δεκαετιών, έχουμε επίσης κατανοήσει μερικές από τις περίεργες δυναμικές τους.
Η πρώτη άμεση εικόνα μιας μαύρης τρύπας στο γαλαξία, M87*. Εικόνα: EHT Collaboration
Στην πραγματικότητα, η πρώτη προσομοιωμένη εικόνα μιας μαύρης τρύπας, που υπολογίστηκε με τη χρήση ενός υπολογιστή punch card IBM 7040 της δεκαετίας του 1960, και σχεδιάστηκε με το χέρι από τον Γάλλο αστροφυσικό Jean-Pierre Luminet το 1978, εξακολουθεί να μοιάζει πολύ με τη προσομοίωση της NASA.
Και στις δύο προσομοιώσεις (η νέα παραπάνω και η εργασία του Luminet παρακάτω), βλέπετε έναν μαύρο κύκλο στο κέντρο. Αυτός είναι ο ορίζοντας γεγονότων, το σημείο στο οποίο η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία - το φως, τα ραδιοκύματα, οι ακτίνες Χ και ούτω καθεξής - δεν είναι πλέον αρκετά γρήγορα για να επιτύχουν ταχύτητα διαφυγής από την βαρυτική έλξη της μαύρης τρύπας.
Εικόνα: Jean-Pierre Luminet
Κατά μήκος του κέντρου της μαύρης τρύπας βρίσκεται το μπροστινό μέρος του δίσκου ύλης το οποίο στροβιλίζεται γύρω από τη μαύρη τρύπα, όπως το νερό σε μια αποχέτευση. Δημιουργεί τόσο έντονη έντονη ακτινοβολία μέσω της τριβής, ώστε μπορούμε να ανιχνεύσουμε τη περιοχή αυτή με τα τηλεσκόπια μας - αυτό βλέπετε και στην εικόνα της μαύρης τρύπα από τον γαλαξία M87 *.
Μπορείτε να δείτε τον δακτύλιο φωτονίων, ένα τέλειο φως γύρω από τον ορίζοντα γεγονότων. Και επίσης μπορείτε να δείτε μια ευρεία σάρωση φωτός γύρω από τη μαύρη τρύπα. Αυτό το φως προέρχεται στην πραγματικότητα από το μέρος εκείνο του δίσκου προσαύξησης πίσω από τη μαύρη τρύπα. Όμως, η βαρύτητα είναι τόσο έντονη, ακόμη και έξω από τον ορίζοντα γεγονότων, ώστε στρεβλώνει το χωροχρόνο κάμπτοντας, στρεβλώνοντας αν θέλετε, τη διαδρομή του φωτός (των φωτονίων δηλαδή) γύρω από τη μαύρη τρύπα.
Μπορείτε ακόμα να παρατηρήσετε ότι η μία πλευρά του δίσκου προσαύξησης είναι πιο φωτεινή από την άλλη. Η επίδραση αυτή ονομάζεται "σχετικιστική ακτινοβολία" (relativistic beaming) και προκαλείται από την περιστροφή του δίσκου. Το τμήμα του δίσκου που κινείται προς το μέρος μας είναι πιο φωτεινό, επειδή κινείται κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Αυτή η κίνηση παράγει μια αλλαγή στη συχνότητα στο μήκος κύματος του φωτός. Αυτό ονομάζεται "φαινόμενο Doppler".
Επομένως, η πλευρά που απομακρύνεται από εμάς είναι πιο αμυδρή, διότι η κίνηση αυτή παρουσιάζει αντίθετο αποτέλεσμα.
"Είναι ακριβώς αυτή η ισχυρή ασυμμετρία της φαινόμενης φωτεινότητας", αναφέρει ο Luminet σε ένα paper το οποίο εκδόθηκε πέρυσι, "αυτή είναι η κύρια υπογραφή μιας μαύρης τρύπας, το μόνο ουράνιο αντικείμενο το οποίο είναι ικανό να δώσει στις εσωτερικές περιοχές ενός δίσκου προσαύξησης μια ταχύτητα περιστροφής κοντά στην ταχύτητα του φωτός, προκαλώντας επίσης ένα πολύ ισχυρό φαινόμενο Doppler. "
Προσομοιώσεις όπως αυτές μπορούν να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε την ακραία φυσική γύρω από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες - και αυτό μας βοηθά να καταλάβουμε τι βλέπουμε όταν κοιτάμε την εικόνα από τον γαλαξία M87 *.
Διαβάστε περισσότερα:
Οι τεχνικές και η τεχνολογία θα βελτιωθούν, και αναμένεται ότι μελλοντικές άμεσες εικόνες μελανών οπών θα βελτιωθούν με το χρόνο. Πρόσφατα μια νέα απεικόνιση της NASA - η οποία έγινε για την εβδομάδα Black Hole της υπηρεσίας - δείχνει τι μπορούμε να περιμένουμε να δούμε σε εικόνες υψηλής ανάλυσης μιας ενεργά υπερμεγέθης μαύρης τρύπας.
Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες συναντώνται στα κέντρα των περισσότερων μεγάλων γαλαξιών, και αποτελεί μυστήριο το πώς βρέθηκαν. Τι δημιουργήθηκε πρώτο; η μαύρη τρύπα ή ο γαλαξίας; αυτό είναι ένα από τα μεγάλα ερωτήματα στην κοσμολογία.
Αυτό που γνωρίζουμε είναι ότι είναι πραγματικά τεράστιες, οτι έχουν εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου, ότι μπορούν να ελέγξουν τον σχηματισμό των αστεριών, ότι όταν...ξυπνούν και αρχίζουν να...τρώνε, μπορούν να γίνουν τα πιο λαμπρά αντικείμενα στο Σύμπαν. Κατά τη διάρκεια των δεκαετιών, έχουμε επίσης κατανοήσει μερικές από τις περίεργες δυναμικές τους.
Στην πραγματικότητα, η πρώτη προσομοιωμένη εικόνα μιας μαύρης τρύπας, που υπολογίστηκε με τη χρήση ενός υπολογιστή punch card IBM 7040 της δεκαετίας του 1960, και σχεδιάστηκε με το χέρι από τον Γάλλο αστροφυσικό Jean-Pierre Luminet το 1978, εξακολουθεί να μοιάζει πολύ με τη προσομοίωση της NASA.
Και στις δύο προσομοιώσεις (η νέα παραπάνω και η εργασία του Luminet παρακάτω), βλέπετε έναν μαύρο κύκλο στο κέντρο. Αυτός είναι ο ορίζοντας γεγονότων, το σημείο στο οποίο η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία - το φως, τα ραδιοκύματα, οι ακτίνες Χ και ούτω καθεξής - δεν είναι πλέον αρκετά γρήγορα για να επιτύχουν ταχύτητα διαφυγής από την βαρυτική έλξη της μαύρης τρύπας.
Κατά μήκος του κέντρου της μαύρης τρύπας βρίσκεται το μπροστινό μέρος του δίσκου ύλης το οποίο στροβιλίζεται γύρω από τη μαύρη τρύπα, όπως το νερό σε μια αποχέτευση. Δημιουργεί τόσο έντονη έντονη ακτινοβολία μέσω της τριβής, ώστε μπορούμε να ανιχνεύσουμε τη περιοχή αυτή με τα τηλεσκόπια μας - αυτό βλέπετε και στην εικόνα της μαύρης τρύπα από τον γαλαξία M87 *.
Μπορείτε να δείτε τον δακτύλιο φωτονίων, ένα τέλειο φως γύρω από τον ορίζοντα γεγονότων. Και επίσης μπορείτε να δείτε μια ευρεία σάρωση φωτός γύρω από τη μαύρη τρύπα. Αυτό το φως προέρχεται στην πραγματικότητα από το μέρος εκείνο του δίσκου προσαύξησης πίσω από τη μαύρη τρύπα. Όμως, η βαρύτητα είναι τόσο έντονη, ακόμη και έξω από τον ορίζοντα γεγονότων, ώστε στρεβλώνει το χωροχρόνο κάμπτοντας, στρεβλώνοντας αν θέλετε, τη διαδρομή του φωτός (των φωτονίων δηλαδή) γύρω από τη μαύρη τρύπα.
Μπορείτε ακόμα να παρατηρήσετε ότι η μία πλευρά του δίσκου προσαύξησης είναι πιο φωτεινή από την άλλη. Η επίδραση αυτή ονομάζεται "σχετικιστική ακτινοβολία" (relativistic beaming) και προκαλείται από την περιστροφή του δίσκου. Το τμήμα του δίσκου που κινείται προς το μέρος μας είναι πιο φωτεινό, επειδή κινείται κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Αυτή η κίνηση παράγει μια αλλαγή στη συχνότητα στο μήκος κύματος του φωτός. Αυτό ονομάζεται "φαινόμενο Doppler".
Επομένως, η πλευρά που απομακρύνεται από εμάς είναι πιο αμυδρή, διότι η κίνηση αυτή παρουσιάζει αντίθετο αποτέλεσμα.
"Είναι ακριβώς αυτή η ισχυρή ασυμμετρία της φαινόμενης φωτεινότητας", αναφέρει ο Luminet σε ένα paper το οποίο εκδόθηκε πέρυσι, "αυτή είναι η κύρια υπογραφή μιας μαύρης τρύπας, το μόνο ουράνιο αντικείμενο το οποίο είναι ικανό να δώσει στις εσωτερικές περιοχές ενός δίσκου προσαύξησης μια ταχύτητα περιστροφής κοντά στην ταχύτητα του φωτός, προκαλώντας επίσης ένα πολύ ισχυρό φαινόμενο Doppler. "
Προσομοιώσεις όπως αυτές μπορούν να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε την ακραία φυσική γύρω από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες - και αυτό μας βοηθά να καταλάβουμε τι βλέπουμε όταν κοιτάμε την εικόνα από τον γαλαξία M87 *.
Διαβάστε περισσότερα:
Από την MICHELLE STARR
……………….*………………..
Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο
Facebook:
Και στο blog: Αστρονομία και Επιστήμη
Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα
μπλε ή κόκκινα γράμματα)
Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις
μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε
μας: gikasd63@hotmail.com η αφήστε μήνυμα inbox στη
Σελίδα:
Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία,
άρθρο, ή Paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα
απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη
άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη
διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς
δωρεάν.
Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η
ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του
αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του
άρθρου.
Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις
ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου.