Remiksitud pildi viisakusest CC-BY-SA ESO (Wikimedia Commonsi kaudu)

Musta augu fotograafia

Või kuidas teha teleskoop maailmas nii suureks

See on see. Esimene pilt, mis kunagi tehtud on ühestki mustast august.

Ja võib-olla ei tundu see alguses suurejooneline, kuid mõelge sellele: mitte ainult see must auk on meist umbes 55 miljoni valgusaasta kaugusel, vaid ka mustad augud on oma olemuselt nähtamatud! (Seda seetõttu, et nende gravitatsiooniline tõmbejõud on nii tugev, et isegi valgus ei pääse neist välja.)

Seetõttu arvasid astronoomid aastaid, et musta augu kujutist oleks võimatu saada.

Nad eksisid.

Teoreetiliselt ei saa me musta auku pildistada, kuna lihtsalt pole võimalik pildistada midagi, mis ei kiirga ega peegelda valgust.

Vaata lähemalt. See, mida pildil näete, pole mitte must auk ise, vaid selle ümber asuv ketas. Näete musta ruumi, tulerõngast ja siis veel mustamat.

See on must auk.

Sellel pildil pole musta auku näha - ja ka siis, kui meie füüsikaseadused on õiged, see ei peaks olema.

Rõngas on iseenesest olemas nähtuse tõttu, kus täht jõuab mustale augule liiga lähedale ja imeb selle sisse.

Musta augu poolt avaldatava tohutu gravitatsioonijõu tõttu tõmmatakse täht sisse, kuni järele jääb vaid ring. Rõngast nimetatakse aknekettaks ja see on tehtud pildi kõige ilmsem osa.

Kuid see ei toimu igavesti: must auk on endiselt tõmbejõud ja mõne aja pärast sööb see ring ka ära.

Lugu algab väikese uudistajate meeskonnaga ja lõpeb teleskoobiga, mis erineb kõigest, mida maailm on kunagi näinud.

Ehkki teleskoobi tehnikas on viimasel ajal suuri edusamme tehtud, pole maakeral ühtegi teleskoopi, mis musta auku pildistada saaks. Nad on selleks lihtsalt liiga väikesed!

Teoreetiliselt vajaks taolise eraldusvõime saamiseks teleskoopi, mis on planeedi Maa suurus, ja ilmselgelt pole see võimalik. Selle probleemi lahendamiseks tabasid nad ideed, mis olid tõeliselt uuenduslikud: kui üks teleskoop ei saaks seda tööd teha, võiksid paljud seda teha.

Nagu selgub, oli neil õigus.

Meeskond kasutas sellise suurusega teleskoobi simuleerimiseks globaalset roogade võrku. Kaksteist raadioteleskoopi, mis asuvad kogu maailma erinevates punktides, hoiti sünkroonis võimsate aatomkelladega. Iga teleskoop kogus ja salvestas raadiolaineid, mis tulid musta augu lähedusest. Seejärel ühendati need andmed superarvutite abil, et luua musta augu pilt.

See programm hõlmas paljude riikide tuge ja kandis nime Event Horizon Telescope ehk EHT.

See must auk on tegelikult nn supermassiivne must auk, mis elab Messier 87 galaktika keskel. See on umbes 7 miljardit korda suurem kui meie Päike. See on kolossaalne isegi teiste ülimagusate mustade aukudega võrreldes.

Selle foto kõige olulisem osa on seal, kus valgust pole, see tume ring keskel, mille läbimõõt on umbes 25 miljardit miili. See on tegelik must auk.

Ja selle servas on koht, mida tuntakse sündmuste horisondi all, kus tagasipöördumise punkt pole. Kui olete sündmuse horisondi ületanud, on musta augu gravitatsioon nii tugev, et te ei pääse sellest. Mitte sina, mitte kiireim kosmoselaev, isegi mitte kiireim asi universumis: kerge.

Selle pildi jäädvustamiseks oli vaja palju-palju asju, piisav, et seda võiks pidada imeks. Valgus liikus umbes 55 miljonit valgusaastat, ilma et gaasi või osakesi oleks neeldunud. Ainult väike osa väliskeskkonda tabanud raadiolainetest jõuab tegelikult pinnale, kuna suurem osa neist neeldub või peegeldub. Ja et need lained EHT-i vastu võtaksid, pidi ilm olema hea ja selge kõigis 12-st teleskoobist, sealhulgas Antarktikas.

See on esimene pilt mustast august, mis kunagi tehtud, kuid see pole kindlasti viimane.

Nagu pärast seda esimest edu, on EHT teadlaste meeskond alustanud teiste mustade aukude uurimist, lootuses edendada meie arusaamu mustade aukude kohta.

Meeskond on nüüd hiiglasliku kaamera pööranud teise musta augu poole, nimega Ambur A *. See must auk on meie galaktika, Linnutee keskmes. Usume, et selle pildid avaldatakse varsti.

Nende mustade aukude piltide abil saame nende omadustest rohkem aru ja vastame praegu vastamata küsimustele, näiteks:

Miks nad asuvad galaktikate keskpunktis?
Miks nad oksendavad kosmosesse subatomiliste osakeste massilisi vooge?
Kuidas täpselt mõjutavad nad ümbritsevat ruumi-aja kangast?

Ja mis mõju võivad nad ühel päeval meile avaldada?

Kas soovite meiega kirjutada? Sisu mitmekesistamiseks otsime uusi autoreid, kes kirjutaksid Snipette'is. See tähendab sind! Kandidaadid kirjanikud: aitame teil teie teose kujundada. Asutatud kirjanikud: alustamiseks klõpsake siin.

Kas teil on küsimusi? Arutame neid allpool. Tule ja ütle tere!