Долгая, кропотливая работа ученых по всему миру позволила получить первое прямое изображение горизонта событий черной дыры, сверхмассивного монстра под названием M87*.
Этот снимок подтвердил многие наши представления о черных дырах.
Но наука не остановилась, когда появилась фотография. Ученые выполнили расчеты на основе того, что узнали об M87* в сочетании с общей теории относительности, чтобы дополнительно предсказать, как однажды мы увидим эти объекты в деталях.
Черные дыры невероятно гравитационно интенсивны. Они не только настолько массивны, что даже скорость света слишком мала, чтобы избежать гравитационного притяжения, они также изгибают путь прохождения света вокруг них, за горизонтом событий.
Если проходящий фотон слишком приблизится, он окажется на орбите вокруг черной дыры. Это создает то, что называется «фотонным кольцом» или «фотонной сферой», совершенным кольцом света, которое, как предсказывают, будет окружать черную дыру по внутреннему краю аккреционного диска, но вне горизонта событий.
Это также известно как самая стабильная внутренняя орбита, и вы можете видеть это на изображении ниже, созданном астрофизиком Жаном-Пьером Люмине в 1978 году.
Модели окружения черной дыры предполагают, что фотонное кольцо должно создавать сложную субструктуру, состоящую из бесконечных световых колец — немного похоже на эффект, который вы видите в бесконечном зеркале.
«Изображение черной дыры на самом деле содержит вложенные серии колец», — объяснил астрофизик Майкл Джонсон из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.
«Каждое последующее кольцо имеет примерно одинаковый диаметр, но становится все более «острым», потому что его свет вращается вокруг черной дыры несколько раз, прежде чем достигает наблюдателя».
На этой исторической первой фотографии M87* (выше) мы видим аккреционный диск — это светящаяся оранжево-золотая часть. Черная часть в центре — тень черной дыры. На самом деле мы не можем видеть фотонную сферу, поскольку разрешение недостаточно высокое, чтобы разобрать его, но оно должно располагаться по краю тени черной дыры.
Если бы мы могли его увидеть, то это кольцо расскажет нам очень важные вещи о черной дыре. Размер кольца может сказать нам массу, размер и скорость вращения черной дыры. Мы можем определить их по аккреционному диску, но кольцо фотонов позволило бы нам дополнительно ограничить данные для более точного измерения.
«Каждое кольцо состоит из фотонов, линзированных на экран наблюдателя после того, как они были собраны фотонной оболочкой из любой точки Вселенной», — пишут исследователи в своей статье.
«Следовательно, в идеализированной обстановке без поглощения каждое кольцо содержит отдельное экспоненциально искаженное изображение всей Вселенной, причем каждое последующее кольцо захватывает видимую Вселенную. Вместе их набор похож на кадры фильма, в которых запечатлена история видимой Вселенной, если смотреть из черной дыры».
Итак, Джонсон и его команда использовали моделирование для определения возможности обнаружения фотонных колец в будущих наблюдениях. Они обнаружили, что это можно сделать, хотя это будет нелегко.
Снимок M87* был подвигом изобретательности и сотрудничества. Телескопы по всему миру работали вместе для создания очень длинного базового интерферометра, называемого телескопом горизонта событий, где точные расстояния и временные различия между телескопами в массиве можно рассчитать, чтобы склеить их наблюдения. Это — в очень, очень простых терминах — похоже на наличие одного телескопа размером с Землю.
«Что нас по-настоящему удивило, так это то, что вложенные кольца почти незаметны невооруженным глазом на изображениях — даже на идеальных изображениях – однако они являются сильными и четкими сигналами для массивов телескопов, называемых интерферометрами», — сказал Джонсон.
Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.
Камни, исследованные марсоходом Curiosity на дне древнего, давно высохшего озера на Марсе, выявили условия, которые,…
Подключение пятого поколения или «5G» для сотовых технологий стало стандартом для сетей всего около пяти…
Каждую секунду через вас проходит около триллиона крошечных частиц, называемых нейтрино. Созданные во время Большого…
На ночной стороне экзопланеты Астролабос всегда темно и бурно.Там, в постоянной тени, обращенной в сторону…
Вы видели Солнце, но никогда не видели его таким. Этот единственный кадр из видео, снятого…
Аналог черной дыры может рассказать нам кое-что о неуловимом излучении, теоретически испускаемом реальной вещью.Использование цепочки…
Просмотреть комментарии
ОТВЕТ
Время, Пространство, Звезды и... даже сама Вселенная. Все это существует, только в человеческой голове.
объясняю:
1. Наша физическая Реальность определяется нашими ощущениями, работу которых контролирует наш мозг. В свою очередь, работа нашего мозга прямым образом зависит от условий существования нашего мозга. В данном случае, от планеты Земля. Человек это биологический организм, а человеческий мозг это совершенная, но очень уязвимая органическая структура. На работу человеческого мозга, наибольшее влияние оказывают два фактора это гравитация и радиация. Есть еще целый ряд факторов: атмосфера, температура. давление, влажность и др. Но определяющие факторы это Гравитация и Радиация. Любые, даже незначительные, изменения при долговременном воздействии этих факторов на мозг человека, приводят к серьезным сбоям и изменениям в работе мозга человека...
Пока люди находятся на Земле у всех людей, существует только одна физическая Реальность, та которую создал для нас наш мозг на планете Земля. Но стоит человеку поменять систему отсчета (Землю на Марс), человек изменится, так как изменятся условия его существования. С изменением человека, поменяется и работа его мозга и восприятие мозгом действительности. Оно станет другим. "Новый" Мозг создаст для себя иную, отличную от земной, Реальность.
2. Все в этом Мире не так просто, как нам кажется, и как мы думаем.
Получая любую, в том числе и совершенно новую и незнакомую информацию, наш Мозг перекодирует получаемую информацию и преподносит ее человеку уже в знакомом и отработанным для человека визуальном образе. Наш МОЗГ постоянно создает для нас знакомые нам визуальные образы, даже тогда, когда мы разглядываем в телескоп лунный ландшафт или фотографию марсианского пейзажа...
Всё, что мы знаем об окружающем нас мире, получено нашими органами чувств и синтезировано мозгом в образы, понятные нам. Всё, что мы видим, слышим, ощущаем….существует только в нашей голове. Всё нарисовано нашим мозгом. Мир окажется Совершенно Другим, если изменить спектр восприятия нашим глазом электромагнитного излучения, или увеличить диапазон частот, воспринимаемых нашим ухом, или если добавить новые органы чувств, для восприятия ЭМ и Гравитационных полей и т. д .
выводы:
Как на самом деле выглядят, Звезды, Планеты, Черная дыра, НЛО... и что это такое, мы не знаем и вряд ли когда - либо это узнаем.