Szörnyetegek állnak lesben a galaxisok közepén: a tudósok nem értik, hogy létezhetnek

2019. november 14., csütörtök




Idén áprilisban járta be a világot a hír, hogy elkészült az első kép egy szupermasszív fekete lyukról, ami a Messier 87 nevű galaxis közepén található. Az objektum 55 millió fényévnyire van a Földtől, és hatalmas a tömege: mintegy 6,5 milliárdszorosa a Napénak.

A fekete lyukak az univerzum legkisebb, mégis legsűrűbb objektumai, nagyon nehéz őket megfigyelni, pontosan azért, mert kicsik. Közülük csak kettő olyat ismerünk, amelyeket a jelenlegi technológiánkkal meg tudunk vizsgálni, vagyis „le tudunk fényképezni”: a Messier 87-et, és a saját galaxisunk közepén található Sagittarius A*-ot.

A rádióasztronómia nem tartozik a legnépszerűbb tudományágak közé, legalábbis ami a nagyközönséget illeti, ezért a kutatók meglepődtek, hogy idén tavasszal mekkora érdeklődést váltott ki az emberekből a Messier 87 galaxis közepén lévő objektumról készült kép.

Nem voltunk felkészülve rá

– mondta Shep Doeleman, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ kutatója, az Eseményhorizont Távcső igazgatója, a képet készítő kutatócsoport vezetője.

Ahogy április 11-én, a sajtótájékoztató utáni reggel elhagytuk a hotelszobáinkat, szembesültünk vele, hogy minden nagyobb sajtóorgánum lehozta a hírt.

Doeleman ugyanígy meglepődött akkor is, amikor a berlini Falling Walls konferencián, ahol beszámolt a kutatásáról, szép számban érdeklődtek a téma iránt.



Nem tudtam, hogy a fekete lyukak most ennyire menők

– mondta a 24.hu-nak a kutató. – A fekete lyukat ábrázoló kép, úgy gondolom, leginkább olyan, mint amikor először láttuk a Földet a Holdról. Ez új szemszögből mutatta be nekünk az univerzumot és a bolygónkat, és emiatt sebezhetőnek éreztük magunkat. Most először láttuk, hogy a galaxisok központjában bujkáló szörnyetegek tényleg léteznek.

Icipici fekete lyukak elképzelhetetlenül nagy erőkkel

A fekete lyukakat legtöbben úgy képzelik el, mint a világűr óriási, mindent elnyelő tölcséreit, valójában azonban az univerzum legkisebb objektumai közé tartoznak:

a most megfigyelt fekete lyukról hagyományos fényképet készíteni olyan, mintha a Földről egy narancsot akarnánk lefotózni a Holdon.

Ezt az optikai teleszkópok nem tudják értelmezni, ezért volt szükség a rádióteleszkópokra. Összesen nyolc eszköz vett részt az Eseményhorizont Távcső (EHT) projektjében: mindegyiket a fekete lyuk felé fordították, és atomóra segítségével ugyanakkor készítettek velük méréseket.

Egy normál optikai teleszkóp esetében a fény egy geometriailag tökéletesen kialakított parabolára esne, és az optikai felület összegyűjtené belőle az adatokat. A fénysugarak ugyanabban az időben érkeznének meg a fókuszpontba, ide tennéd a kamerádat, és megszületne a kép a fekete lyukról. Maga a forma rendezi össze megfelelő módon a fénysugarakat

– magyarázta Doeleman. – Az ilyen teleszkópokból ahhoz, hogy egy fekete lyukról fotót tudj készíteni, akkorára lenne szükséged, mint maga a Föld. Éppen ezért fordultunk a rádióteleszkópok felé: a bolygó két szélére helyeztük őket, és ugyanarra az objektumra irányítottuk ugyanabban az időben. Ezután atomóra segítségével pontosan rögzítettük a rádióhullámokat.

A Föld persze forog, így nehéz megoldani, hogy ugyanaz a két teleszkóp a megfelelő szögben legyen ahhoz, hogy mindig pontos méréseket készíthessen. Éppen ezért az EHT kutatói a mozgással megegyezően mindig újabb és újabb teleszkópokat vontak be a munkába, így megtartva a folyamatos megfigyelést. Ezután szuperszámítógépek segítségével ide-oda csúsztatták a felvételeket időben, hogy megkaphassák a megfelelő adatokat.

Ezzel a módszerrel olyan adatkészletet kapsz, mintha akkora távcsöved lenne, mint maga a bolygó – mondta Doeleman. – Összesen tíz petabájtnyi adatot gyűjtöttünk össze, ami több ezer évnyi mp3-nak felel meg. De képesek voltunk besűríteni, hiszen amint az összes teleszkóp adatait összevetettük, ki tudtuk szűrni az azonos megfigyeléseket. Így már minden ráfért egy adathordozóra.

A fekete lyukról korábban is voltak már animációink, így a rendelkezésre álló adatok alapján tudtuk szimulálni, miképp nézhet ki – viszont pontos mérések alapján még soha senki nem készített képet az objektumról. Amit végül a kutatócsoport látott, az igazolta Albert Einstein számításait arról, hogyan görbül a téridő egy fekete lyuk körül. A jelenség eseményhorizontján kívül (vagy, ha a fekete lyuk felé nézzük, inkább belül) eső jelenségeket ugyanis már nem lehet érzékelni, ott már olyan erős a gravitációs vonzás, hogy még a fény se képes kijutni belőle.

Éppen ezért néz ki a fekete lyuk úgy, ahogyan a képről látjuk. Az eseményhorizonton egy fénykorong, az úgynevezett fotonpálya található, ez gyakorlatilag a fekete lyuk körül meghajló fény és anyag útját mutatja.

Az eseményhorizonton túl még akkor sem tud átjutni a fény, ha a lyuk mögül érkezik, az ugyanis tényleg mindent elnyel, ami az útjába kerül

– ezért található a közepén egy koromfekete korong.

Olyan, mintha éjjellátó szemüvegbe néznénk

Az elkészült kép nagyjából megegyezik azzal, amit a korábbi szuperszámítógépes szimulációk mutattak. Ennek ellenére sok kritizálták, hogy ez valójában nem is fotó (hiszen a fent említett okokból nem is lehetne lefotózni egy ilyen apró, messzi objektumot), hanem ugyanúgy szimuláció, mint a korábbi képek és videók, csak ezúttal valódi adatok felhasználásával.

„Úgy gondolom, hogy minden egyes alkalommal, amikor egy eszközzel készítesz képet, még akkor is, ha az csak egy videokamera, vagy akár a saját szemeid, az valahogy mindenképpen feldolgozott

OSZD MEg másokkal is!

Forrás: 24.hu


Megtekintések száma: 34338





Szólj hozzá Te is a cikkhez

Ez is érdekelhet