Animatsioonid Mustad augud ruumis. Must auk. Mida tegi astrofüüsika teada

Ürituse horisondi teleskoobi projekti liikmed (ürituse horisont-teleskoop), \\ t suur võrk Radi-teleskoobid näitasid kõigepealt musta auku varju tegelikku pilti - neitsi tähtkuju Galaxy Messeier 87 (M87).

Samal ajal möödas kuus suurt pressikonverentsi, kus astrofüüsika teatas rahvusvahelise projekti tulemustest.

Üks juhtide projekti Luciano Resentingol märkida, et saadud pilt kinnitab olemasolu sündmuste horisondi olemasolu, see tähendab, tõestab õigsust Üldteooria Albert Einsteini suhtelisus.

Teadlased ühendasid kaheksa pika laine raadio teleskoobi võimu planeedi erinevates punktides ühes suure raadio teleskoobi interferomeeter, kuna raadio teleskoobi võrgustik sobib kõige paremini sellistele vaatlustele. Radi-teleskoobid on eelkõige Prantsusmaal, Tšiilis Hawaii saarel, lõunapoolusel. Sündmus Horizon Teleskoop sai oma nime auks ruumi, mis ümbritseb musta auku ja on nn osutumise punkt.

Kus ma vaatasin teleskoopi

Et uurida iga galaktika keskustesse supermassive mustade aukude ümbrust, saatsid teadlased raadio teleskoobi võrgustik kahele objektile - Ambur AS-i *, kompaktne ja ereda raadio heitkoguste allikas, mis asub meie galaktika piimjas vahemaa keskel Umbes 26 tuhat kerget aastat maapinnast ja veel üks must auk - elliptilise galaktika Messeier 87 (M87) kesklinnas Neitsi tähtkujul asub see 55 miljoni valguse aasta kaugusel. M87 galaktika must auk on umbes 6,5 miljardit korda raskem kui päike ja tuhat korda raskemad Ambur A *.

2017. aasta aprillis jätkusid pidevad tähelepanekud 10 päeva. Iga teleskoop koguti 500 TB teavet. Teadlastelt saadud andmete dešifreerimine ja analüüs jäänud kaheks aastaks. Märkuste tulemuste uurimisel kasutasid teadlased superarvutite (Massachusettsi Technology, USA) ja Raadio Astronoomia Instituudi poolt Bonnis (Saksamaa) Astronomiumi instituudi toetamisel.

Must auku pilt, Gargantua pilt filmis "INTERSELLAR" sai kõige kuulsama pildi masskultuuris. Must auku ja tema teadusliku usaldusväärsuse visuaalse kujutise loomiseks vastutas Ameerika Astrophysicik Kip rebitud, kes sai Nobeli auhinna gravitatsioonlainete avamise eest. Filmis on pilt täis üksikasju ja optilisi toimeid.

Arvatakse, et must auk on sellise tugeva raskusega objekt, mida isegi valgus ei saa sellest lõputule kaugusele eemaldada ja ükski keha ei saa mustast aukust välja tulla. Selliste objektide mõiste on seotud kaasaegse gravitatsiooni pilguga, Einsteini suhtelisuse üldise teooria ja ruumi külastamise esitlus.

Mida tegi astrofüüsika teada

Eeldati, et teleskoopide ühine töö aitaks näha musta auku vari. Mõõtmised võimaldavad testida relatiivsuse üldist teooriat ja saada veel üks tõend mustade aukude olemasolu kohta. Mustad augud jäävad hüpoteetilistele objektidele, kuid astronoomid ei ole kahtlust, et nad on olemas. Juba saadud suur hulk Kaudsed tõendid nende olemasolu kohta, ulatudes tihedate kahesüsteemide ja gravitatsiooniliste lainete tähelepanekutest. Esimene teaduslikult põhinev pilt must auk oli Prantsuse astrofüüsika Jean-Pierre Lumin 1979. aastal.

Kuid mustade aukude otsesed tähelepanekud ei olnud veel olemas - mustad augud on väikesed, kuid see on tugevalt eemaldatud.

Teadlased soovisid ka teada saada, miks mõned mustad augud on kolossaalsete kiirguse allikate keskused - kvasarid, samas kui teised, sealhulgas Ambur A *, käituvad rahulikult. Lisaks aitavad üksikasjalikud tähelepanekud kontrollida eksootilisi hüpoteesid, näiteks hüpoteesit mooli kohta.

Mustad augud on ainsad kosmilised kehad, mis võivad meelitada kerget raskust. Need on universumi suurimad objektid. Oleme lähitulevikus ebatõenäoline, me õpime, mis juhtub nende silmapiiride kõrval (tuntud kui "mittetulunduspunkt"). Need on meie maailma kõige salapärasemad kohad, millest hoolimata uurimisperioodidest hoolimata on endiselt väga vähe teada. See artikkel sisaldab 10 fakti, mida saab nimetada kõige huvitavamaks.

1 musta augud ei viik

Paljud esindavad must auk nagu mingi "kosmilise tolmuimeja", mis muudab ümbritseva ruumi. Tegelikult on mustad augud tavalised ruumiobjektid erakordselt tugeva gravitatsiooniga.

Kui päikese käes oli must auk, ei oleks maa peal sisse tõmmatud, ta pööraks samal orbiidil kui täna. Mustade aukude kõrval kaotab täht osa massist tärni tuule vormis (see juhtub mis tahes täht olemasolu ajal) ja mustad augud neelavad ainult selle küsimuse.

2 Mustade aukude olemasolu ennustati Carl Schwarzshild

Karl Schwarzschild oli esimene, kes rakendab Einsteini suhtelisuse üldist teooriat, et põhjendada "tagasipöördumise punkti" olemasolu. Einstein ise ei mõtle mustadele aukudele, kuigi tema teooria võimaldab teil ennustada nende olemasolu.

Schwarzschild tegi tema eeldus 1915. aastal kohe pärast Einsteini avaldanud üldist relatiivse teooriat. Samal ajal ilmus mõiste "raadius Schwarzschild" - see on suurusjärgus, mis näitab, kui palju peate objekti pigistama, et see muutub mustaks aukuks.

Teoreetiliselt võib must auk olla kõik, piisava tihendamise suhtega. Mida rohkem tihedaks objektiks, seda raskema gravitatsioonivälja see loob. Näiteks maa oleks saanud must auk, kui see oli objekti maapähklite maapähklitega.

3 musta auku saab luua uusi universumite

Idee, et mustad augud võivad luua uusi universioone tundub absurdne (veelgi enam, et me ei ole endiselt kindel teiste universumite olemasolus). Sellegipoolest on teadlased aktiivselt välja töötatud sarnased teooriad.

Üks neist teooriatest on väga lihtsustatud versioon järgmiselt. Meie maailmas on äärmiselt soodsad tingimused selle elu välimuseks. Kui mõni füüsikalistest konstantidest vähemalt natuke muutunud, ei oleks me selles maailmas olnud. Mustade aukude ainulaadsus tühistab füüsika tavapäraste seaduste ja mai (vähemalt teoreetiliselt) loovad uue universumi, mis erineb meiest.

4 musta auku saab spagetid (ja mis iganes) spagetid

Mustad augud venitada objektid, mis on nende lähedal. Need esemed hakkavad spagetti meenutama (isegi eriline termin - "spagettide").

See on tingitud sellest, kuidas atraktsioonijõud toimib. Hetkel on teie jalad lähedal maa keskele lähemale kui pea, nii et nad meelitavad tugevamaks. Must auku pinnal hakkab atraktsiooni tugevuse erinevus teie vastu töötama. Jalad on meelitanud musta auku keskele kiiremini, nii et keha ülemine pool ei ole aega neile aega. Tulemus: Spagetifikatsioon!

5 musta auku aurustage ajaga

Mustad augud mitte ainult ei neela täht tuule, vaid ka aurustuda. See nähtus oli avatud 1974. aastal ja sai nimeks Hawking (nimega Stephen Hawking, kes tegi avamise).

Aja jooksul võib must auk anda kogu selle kiirguse ümbritsevasse ruumi ja kaovad.

6 musta augud aeglustavad ennast lähedal

Kui lähenete sündmuse horisondile, aeglustab aeg. Et mõista, miks see juhtub, peate viitama "kaksiku paradoks", vaimse eksperimendi, mida sageli kasutatakse Einsteini relatiivse üldise teooria peamiste sätete illustreerimiseks.

Üks kahekümnendate vendade jääb maa peal ja teine \u200b\u200blendab kosmosereisi, liikudes valguse kiirusega. Twin tagasi maapinna avastab, et tema vend vanuses rohkem kui ta, sest kui sõites kiiruste lähedal valguse kiirusega, aeg on aeglasem.

Läheneb mustade aukude horisondile, liigute sellisega suure kiirusegaSee aeg aeglustab teie jaoks.

7 Mustad augud on kõige arenenumad energiaseadmed.

Mustad augud tekitavad energiat paremini kui päike ja teised tähed. See põhjustab nende ümber pööramist. Sündmuste horisondi ületamine tohutu kiirusega kuumutatakse musta auku orbiidil olevat küsimust äärmiselt kõrgetele temperatuuridele. Seda nimetatakse absoluutselt musta kehakiirguseks.

Võrdluseks, tuuma sünteesi energiasse, muutub 0,7% materjali energiaks. Must augu lähedal muutub energia lähedal 10% -le!

8 musta auku väänab nende kõrval ruumi

Ruumi võib ette kujutada kui venitatud kummist plaat, mille joonised joonistatakse. Kui paneme plaadile mõnda objekti, muudab see selle vormi. Mustad augud töötavad ka. Nende äärmuslik mass meelitab kõike, sealhulgas valgust (mille kiirgust, analoogia jätkamist, võib nimetada rekordiks read).

9 Mustad augud piiravad tähtede arvu universumis

Stars tekivad gaasi pilvedest. Tähe moodustamise alustamiseks peab pilv jahtunud.

Absoluutselt mustade kehade kiirgus häirib gaasipilvede jahtuda ja takistab tähe välimust.

10 Teoreetiliselt võib iga objektiks saada must auk

Ainus erinevus meie päikese käes mustast auk on raskusjõu jõud. Must auku keskel on see palju tugevam kui täht keskel. Kui meie päike oli kokkusurutud umbes viis kilomeetri läbimõõduga, võib see olla must auk.

Teoreetiliselt võib must auk midagi saada. Praktikas me teame, et mustad augud tekivad ainult suurte tähtede kokkuvarisemise tõttu, mis ületavad päikese massist 20-30 korda.