EHT-teleskopet (Event Horizont Telescope) ger forskare en ny uppfattning om ett monster som kallas Vintergatan. Tack vare dessa data tittar vi på det svarta hålet för första gången.

Ett system med radioteleskop som är åtskilda runt jorden och kallat det EHT (Event Horizon Telescope), fokuserat på några jättar. Skytten A är ett super massivt svart hål mitt i Vintergatan, och ett ännu större svart hål avstånd från 53,5 miljoner ljusår i M87 galaxen. I april gick 2017 i observatorierna för att observera gränserna för svarta hål där tyngdkraften är så stark att även ljusstrålar inte kan lämna den. Nästan efter två års jämförelser publicerade forskare de första bilderna av dessa observationer. Nu hoppas forskare att nya bilder kan berätta mer om svarta hål.

Hur ser ett riktigt svart hål ut?

Svarta hål är verkligen värd deras namn. Den enorma gravitationen sänder inte något ljus i någon del av det elektromagnetiska spektret, så det verkar inte existera ensam. Men astronomer vet att de är ute på något sätt för sin typ av eskort. Eftersom deras gravitationskraft pulserar i stellär gas och damm bildas massor kring dem i form av en roterande ackretionsskiva med deras ömsesidigt kolliderande atomer. Denna aktivitet avger "vit värme" och avger röntgen och annan strålning med hög energi. De mest "hata" mättade svarta hålen bestrålar sedan alla stjärnorna i de omgivande galaxerna.

Man tror att SHTHs EHT teleskop bild, Sagittaria A, kommer att ha en ljus svart skugga på den medföljande accretionskivan av ljust material. Datorsimulering och gravitationsfysikens lag ger astronomer en bra uppfattning om vad man kan förvänta sig. På grund av den höga gravitationsstyrkan i närheten av det svarta hålet kommer deformationsskivan att deformeras runt ringhorisonten och detta material kommer att synas bakom det svarta hålet. Den resulterande bilden kommer sannolikt att vara asymmetrisk. Gravity böjer ljus från skivans inre mot jorden mer starkt än ytterdelen och gör ringdelen lättare.

Applicerar lagarna av generell relativitet runt ett svart hål?

Den exakta formen av ringen kan lösas av det mest frustrerande klappet i teoretisk fysik. De två pelarna i fysiken är Einsteins teori om generell relativitet, som kontrollerar massiva och gravitationellt kraftfulla föremål som ett svart hål och kvantmekanik som styr den underliga delen av subatomära partiklar. Varje teori fungerar i sin egen domän. Men de kan inte arbeta tillsammans.

Fysiker Lia Medeiros från University of Arizona i Tucson säger:

"Allmän relativitet och kvantfysik är oförenliga med varandra. Om generell relativitet tillämpas i området av ett svart hål, kan det innebära att det går fram emot fysikteoretikerna ".

Eftersom de svarta hålen är den mest extrema gravitationsmiljön i universum, är de den bästa miljön för gravitationsteoriens stresstest. Det är som att kasta teorier mot väggen och förutse och riva den. Om den allmänna relativitetsteorin är sant, förväntar forskarna att ett svart hål kommer att ha en specifik skugga och därmed en cirkulär form, såvida inte Einsteins teori gäller, då kommer skuggan att ha en annan form. Lia Medeiros och hennes kollegor har tillämpat datasimulering på olika 12 000 svarta hålskuggor som kan skilja sig från Einsteins teorier.

L. Mederios säger:

"Om vi ​​hittar något annat (alternativ till gravitationsteorier), blir det som en julklapp."

Även en liten avvikelse från den allmänna relativitetsteorin skulle hjälpa astronomer att kvantifiera vad de ser från vad de förväntar sig.

Omger de döda stjärnorna, som kallas pulsar, ett svart hål på mjölkigt sätt?

Ett annat sätt att testa den allmänna relativitetsteorin runt svarta hål är att observera hur stjärnorna runt dem rör sig. När ljuset från stjärnorna flyter i det svarta hålets extrema attraktion, är ljuset "sträckt" och ser sålunda ut som redder. Denna process, kallad "röd, gravitationskiftet" och den allmänna relativitetsteorin antogs. Förra året observerade astronomer det nära SgrA-området. Hittills goda nyheter för Einsteins teori. Ett ännu bättre sätt att bekräfta detta fenomen är att göra samma test på pulsar som roterar snabbt och svepa stjärnhimlen med strålningsstrålar med jämna mellanrum och verkar vara pulserande.

Det röda gravitationsskiftet skulle därmed störa den vanliga metronomiska operationen och genom att observera dem skulle det ha ett mer exakt test av teorin om generell relativitet.

Scott Ranson från National Astronomical Observatory i Charlottesville säger:

”För de flesta som tittar på SgrA skulle det vara en dröm att upptäcka en pulsar, eller pulsars som kretsar runt ett svart hål. Många mycket intressanta och mycket detaljerade tester av allmän relativitet kan ge pulsars. ”

Trots noggrann observation har ingen pulsar hittills hittats i närheten av området SgrA. Dels eftersom galaktiskt damm och gas sprider sina strålar och är svåra att rikta in sig på. Men EHT ger fortfarande den bästa vyn av mitten av radiovågor så S.Ransom och hans kollegor hoppas att de kommer att kunna göra det här. "Det är som en fiskexpedition vars chans att fånga är väldigt liten, men värt det, säger S.Ransom.

Pulsar PSR J1745-2900 (vänster i illustrationen) upptäcktes i 2013. Den kretsar exakt på 150 ljusår runt ett svart hål i galaxens mitt. Men det är för långt ifrån henne att utföra exakta test av generell relativitet. Själva existensen av denna pulsar ger astronomer hopp om att använda EHT för att upptäcka mer och närmare pulsar närmare det svarta hålet.

Hur producerar svarta hål jetar?

Några svarta hål är hungriga takrännor och dra massiva mängder gas och damm medan andra är kräsna ätare. Ingen vet varför det är. SgrA verkar vara en ängslig ätare med en överraskande mörk skiva, trots massan lika med 4s miljoner solmassor. Ett annat mål, som riktas mot EHT, är det svarta hålet i M87-galaxen, en skarp glutton. Den väger som 3,5 till 7,22 miljarder soler. Och det, förutom den enorma ackumulerade accretionsdisken i närheten, sprutar den också en ström av laddade subatomära partiklar inom 5 000 ljusår bort.

Thomas Krichbaum Institute for Radio Astronomy in Bonn han säger:

"Det är lite av en motsägelse, att tro att ett svart hål utesluter någonting."

Folk tror oftast att det svarta hålet bara absorberar. Många svarta hål producerar strålar som är längre och bredare än hela galaxerna och kan nå miljarder ljusår från det svarta hålet.

Den naturliga frågan är vad som kan vara en kraftfull energikälla som avger jets i så stora avstånd. Tack vare EHT kan vi äntligen spåra dessa händelser för första gången. Vi kan beräkna magniteten av det svarta håls magnetfält i M87-galaxen eftersom de är relaterade till jetsstyrkorna. Genom att mäta djupets egenskaper när de ligger nära ett svart hål, hjälper det att bestämma varifrån strålarna kommer - från insidan av skivan eller från en annan del av skivan eller från själva svarta hålet.

Dessa observationer kan också klargöra huruvida strålarna kommer från ett svart hål eller från ett snabbt flöde i skivan. Eftersom jets kan bära material ut ur galaxens mitt i den intergalaktiska regionen, kan detta förklara effekterna på galaxens utveckling och tillväxt. Och även där planeter och stjärnor är födda.

T. Krichbaum säger:

”Det är viktigt att förstå utvecklingen av galaxer från den tidiga bildningen av svarta hål till födelsen av stjärnor och slutligen till livets födelse. Det här är en väldigt bra berättelse, och genom att studera de svarta hålens jetstrålar är vi bara små förutom de små partiklarna i livets stora pussel. ”

Utgivare Obs: Denna berättelse uppdaterades av 1 April 2019 genom att förädla massan av svart hål M 87: massan av galaxen är 2,4 trillioner av massan av solen. Det svarta hålet i sig har en massa som flera miljarder sönder. Tillägget, simulering av ett svart hål är ett exempel på bekräftelsen av Einsteins teori om generell relativitet, inte dess refutation.