Првата директна слика од хоризонтот на настани кај црна дупка беше навистина импресивен научен подвиг. Но истиот беше доста тешко да се достигне и исходот беше слика со релативно ниска резолуција.
Техниките и технологиите ќе продолжат да се развиваат и се очекува во иднина директните слики од црни дупки да бидат подобрени. Новата визуелизација на НАСА, изготвена за Неделата на црните дупки, го покажува токму она кое би очекувале да го видиме на слика со висока резолуција од активна супермасивна црна дупка.
Супермасивните црни дупки се наоѓаат во центарот на повеќето големи галаксии иако е мистерија како се нашле таму. Шо настанало прво – црната дупка или галаксијата е едно од најголемите прашања во космологијата.
Она што го знаеме е дека црните дупки се навистина огромни, дури милиони или милијарди пати повеќе од масата на сонцето, дека истите можат да ја контролираат формацијата на ѕвездите и дека кога се разбудат и почнат да се хранат, може да бидат едни од најсветлите објекти во универзумот. Со тек на време разоткриени се и некои од нивните чудни динамики.
Првата директна слика од црна дупка, М87* (Соработка со EHT)
Всушност, првата симулирана слика од црна дупка, направена со пресметки од IBM 7040 компјутерот со перфорирана картичка и потоа рачно исцртана од Францускиот астрофизичар Жан-Пјер Лумине во 1978, наликува многу на симулацијата на НАСА.
Во обете симулации, може да се види црн круг во центарот. Тоа е хоризонтот на настани, точката во која електромагнетната радијација – светлината, радио брановите, Х-зраците и слично, веќе не се доволно брзи за да можат да избегаат од брзината на гравитацискиот пул на црната дупка.
Симулацијата на Жан-Пјер Лумине
Во средината на црната дупка е предната страна на дискот кој се состои од материјал кој се врти околу црната дупка, налик на движењето на вода кон одводот. Ова произведува толку интензивна радиација преку триење, што ние сме во можност да ја детектираме со нашите телескопи, и токму она е тоа што се гледа на сликата од М87*.
Може да се види фотонски прстен, кој е совршен светлосен прстен околу хоризонтот на настани, и може да се забележи широк замав на светлина околу црната дупка, но бидејќи гравитацијата е толку интензивна, дури и надвор од хоризонтот на настани го искривува време-просторот и ја искривува патеката на светлина околу црната дупка.
Исот може да се забележи дека едната страна на акрецискиот диск е посветла од другата. Овој ефект е наречен релативистичко зрачење и е предизвикан од ротацијата на дискот. Делот од дискот кој се движи кон нас е посветол бидејќи се движи со брзина блиска до брзината на светлината. Ова движење произведува промена во фреквенциите на брановата должина на светлината, и е попознато како Доплеров ефект.
Поради ова, страната која се оддалечува од нас, е потемна, бидејќи движењето има спротивен ефект.
Во својата минатогодишна статија Луминет напиша: „Токму оваа силна асиметрија на очигледна сјајност е главниот потпис на црна дупка, единствениот небесен објект кој може да им даде на внатрешните региони на акрецискиот диск брзина на вртење близу до брзината на светлината и да предизвика многу силен Доплеров ефект.“
Симулации како оваа можат да ни помогнат да ја разбереме екстремната физика околу супермасивните црни дупки и да ни помогне да сфатиме што всушност гледаме кога ја гледаме сликата од М87*.
Превод: Даница Ѓорѓевска
Извор: https://www.sciencealert.com
