Vedeți gaura neagră supermasivă a Căii Lactee chiar în prima imagine

Astronomii au văzut în sfârșit centrul galaxiei Calea Lactee, demascând o gaură neagră uriașă, un vortex ceresc la 26.000 de ani lumină de Pământ, care altfel ar fi ascuns vederii.

O echipă internațională de cercetători a publicat joi un instantaneu al găurii negre supermasive cunoscute sub numele de Săgetător A*., spionat prin puterea a opt antene radio conectate din întreaga lume, care împreună pot pătrunde prin norii de gaz din spațiu. Deși găurile negre sunt prin definiție invizibile – lumina nu poate călători suficient de repede pentru a scăpa de ghearele lor – Săgetătorul A* s-a dezvăluit ca o umbră neagră înconjurată de strălucirea strălucitoare a gazului și a resturilor care se învârteau în jurul perimetrului său.

Fotografia arăta o regiune din spațiul profund care amintește de o eclipsă de soare – un cerc întunecat, învăluit într-o neclaritate radiantă de culoare roșu-portocaliu. Imaginea a fost colorată astfel încât ochii umani să o poată percepe.

Până în urmă cu trei ani, orice reprezentare a unei găuri negre era doar o interpretare artistică sau un model computerizat a cum ar putea arăta fenomenul de învârtire și îndoire al spațiu-timpului. Acest obiect, văzut în fotografia din partea de sus a acestei povești, este adevărata afacere, fiecare pixel reprezentând un efort herculean: sute de oameni de știință a 80 de instituții din întreaga lume, care lucrează împreună pentru a colecta, procesa și reconstrui fragmente de date.

Este posibil ca tweetul să fi fost șters

Descoperirea a fost de asemenea publicat în știință Buturuga Scrisori din jurnalul astrofizic. Purtătorii de cuvânt ai Telescopul Event Horizoncolaborarea internațională a 300 de oameni de știință care au lucrat la exploit, a susținut conferințe de presă simultane în cel puțin șapte țări pentru a împărtăși știrile, inclusiv în Statele Unite, la Clubul Național de Presă din capitala națiunii.

Poza cu Săgetător A*pronunțat „Sagittarius A-Star”, este o realizare monumentală, a doua oară când oamenii de știință au depășit bariera invizibilității pentru a întrezări o gaură neagră. Prima fotografiedezvăluit în aprilie 2019, a prezentat gaura neagră care se află în centrul Galaxy Messier 87, o țintă mai ușor de capturat datorită dimensiunii sale, deși este mult mai departe, la aproximativ 53 de milioane de ani lumină distanță. Astronomii spun că gaura neagră, numită M87*, este la fel de mare ca sistemul solar de opt planete de pe Pământ.

A doua fotografie oferă o confirmare puternică comunității științifice, a spus Feryal Özel, profesor de astronomie și fizică la Universitatea din Arizona.

„Acum știm că nu a fost o coincidență – nu a fost un aspect al mediului care arăta ca inelul pe care ne așteptam să-l vedem”, a spus ea la evenimentul de la Washington, D.C. „Acum știm că, în ambele cazuri, ceea ce vedem că este inima găurii negre, punctul fără întoarcere Aceste două imagini se aseamănă pentru că sunt consecința forțelor fundamentale ale gravitației.

Săgetător A*, sau Sgr A* pe scurt, este considerabil mai mic, în jur de 27 de milioane de mile în diametru, dar nu este un pipsqueak. Oamenii de știință estimează că este de 4 milioane de ori mai masiv decât Soarele. Pentru a face un număr greu de înțeles și mai de neînțeles, imaginați-vă asta: masa Soarelui este egală cu 333.000 Pământuri.

Casa sa, Calea Lactee, o galaxie spirală, este destul de plată, dar centrul se scufundă acolo unde se află gaura neagră supermasivă. De jur împrejur, stelele se rotesc în diferite direcții. Dar gaura, adesea antropomorfizată în cultura pop ca un monstru spațial, este de fapt destul de „moale”, spun cercetătorii, consumând relativ puțin din mediul său.

Găurile negre sunt printre cele mai evazive lucruri din spațiu. Cel mai comun tip, numit gaura neagră stelară, este adesea considerat a fi rezultatul morții unei stele uriașe într-o explozie de supernovă. Materialul stelar se prăbușește apoi pe el însuși, condensându-se într-o zonă relativ mică.

Dar cum găuri negre supermasive, de milioane până la miliarde de ori mai masivă decât soarele, forma este chiar mai misterioasă decât găurile negre stelare tipice. Mulți astrofizicieni și cosmologi cred că acești giganți se ascund în centrul practic al fiecărei galaxii. Observațiile recente de la Telescopul Spațial Hubble au a consolidat teoria că găurile negre supermasive încep în nucleele prăfuite ale galaxiilor în formă de stea, unde se produc rapid stele noi, dar oamenii de știință încă încearcă să rezolve problema.

Găurile negre nu au suprafață, ca pe o planetă sau o stea. În schimb, au o graniță numită a „orizontul evenimentelor” Este un punct fără întoarcere. Dacă ceva se apropie prea mult, va cădea în el, fără a scăpa niciodată de atracția gravitațională a găurii.

Înainte de imaginea revoluționară din 12 mai, echipa Event Horizon Telescope a lansat prima fotografie a unei găuri negre din galaxia Messier 87 în aprilie 2019.
Credit: Chip Somodevilla/Getty Images

Dacă M87* a oferit dovada că găurile negre nu erau science fiction, Sgr A* este mărturia a zeci de ani de știință observațională în creștere. Înainte de prima fotografie a găurii negre, oamenii de știință au dedus prezența unei găuri în spațiu detectând impactul acesteia asupra stelelor și gazelor din apropiere. Albert Einstein, a cărui teorie a relativității generale a prezis găurile negre în urmă cu mai bine de un secol, și Stephen Hawking, un cosmolog care și-a dedicat o mare parte din cariera dovedirii matematice a existenței lor, se numără printre numeroasele figuri proeminente care au deschis calea pentru dezvăluirea de joi.

Dacă M87* a oferit dovada că găurile negre nu erau science fiction, Sgr A* este mărturia a deceniilor de știință observațională în creștere.

Sgr A* este interesant pentru oamenii de știință, deoarece este obișnuit, a spus Michael Johnson de la Centrul Harvard Smithsonian pentru Astrofizică. gaura neagră supermasivă centrală este reprezentativă pentru multe altele din univers, permițând experților să învețe mai multe despre aceste misterioase obiecte spațiale.

În ciuda asemănărilor lor vizuale – o gogoasa in flacari împotriva unei alte gogoși de foc – cele două găuri negre nu ar putea fi mai diferite, au spus oamenii de știință. M87* acumulează materie într-un ritm mult mai rapid, dar gaura neagră centrală a Căii Lactee își schimbă mai rapid aspectul: este nevoie de doar câteva minute pentru ca gazul să o orbiteze complet, în timp ce o orbită în jurul predecesorului său durează aproximativ două săptămâni.

În plus, prima gaură neagră fotografiată lansează un jet imens de radiații care se extinde până la marginile galaxiei sale, spre deosebire de Sgr A*.

Pentru a colecta cantitatea uriașă de date necesare procesării noii imagini, Telescopul Event Horizon a folosit o tehnică numită interferometrie de bază foarte lungă, care sincronizează observatoarele din întreaga lume și profită de rotația Pământului pentru a forma un telescop virtual de dimensiunea unei planete. . Împreună, instrumentele au putut să vadă cerul cu o vedere comparabilă cu cea necesară citirii unui ziar din New York din Paris, potrivit organizației.

La momentul anunțării găurii negre din 2019, colaboratorii Telescopului Event Horizon au spus că au încercat și să imagineze această gaură neagră supermasivă, dar echipa nu a reușit să obțină o imagine clară. Ca una dintre cele mai studiate găuri negre supermasive în univers, a dezamăgit pe mulți astrofizicieni care tânjeau să privească buricul galaxiei noastre.

„Pentru mine personal, l-am cunoscut acum 20 de ani și l-am iubit și de atunci am încercat să-l dau seama”, a spus Özel joi.

De data aceasta, oamenii de știință au adăugat telescopul de la Polul Sud, care nu a fost folosit în fotografia M87*, la rețeaua de telescoape virtuale pentru a îmbunătăți rezoluția imaginilor lor. Cercetătorii au colectat cinci petabytes de date sau aproximativ 2,5 trilioane de pagini de text tipăritpentru a surprinde chiar și o licărire a acestei găuri negre, a spus Dom Pesce, membru al echipei telescop.

Mai simplu spus, este cantitatea echivalentă de date din aproximativ 100 de milioane de videoclipuri TikTok, a spus cercetătorul MIT Haystack Observatory Vincent Fish. Este mult prea mult pentru a difuza pe internet, așa că oamenii de știință au fost nevoiți să trimită sute de hard disk-uri către două centre din vestul Massachusetts și Bonn, Germania, unde supercalculatoarele puteau procesa datele brute.

Credit: Daniel Michalik / National Science Foundation

Desigur, fotografia Sgr A* este neclară. Johnson a comparat neclaritatea cu privirea prin sticlă șlefuită. Undele radio care conțin detalii esențiale ale imaginii sunt împrăștiate, ceea ce face ca conturul ascuțit al găurii să arate mai mult ca un inel de jeleu. Pentru a rezolva această problemă, telescoapele trebuie fie să fie mai depărtate, fie să atingă frecvențe mai mari, a spus el.

„Nu credem că gaura neagră este de fapt o imagine neclară pe cer”, a spus Johnson. „Suntem doar la punctul nostru de rupere aici”.

„Nu credem că gaura neagră este de fapt o imagine neclară pe cer”.

Cu sprijinul financiar al fundația națională de știință și alte grupuri, oamenii de știință intenționează să-și îmbunătățească tehnologia pentru a face imaginea considerabil mai clară.

Un alt pas următor în colaborare este încercarea de a transforma aceste imagini statice în videoclipuri, astfel încât oamenii de știință să poată observa modul în care gazul cade către orizonturile de evenimente ale găurilor negre. Acest proiect ar putea fi finalizat după 2024, au spus ei.

Dar în cazul în care cineva este dezamăgit de o altă gogoașă în flăcări, Katie Bouman, profesor asistent de astronomie la Caltech, și-a amintit cantitatea de date conținută în imagine.

„Această poză este de fapt una dintre cele mai clare imagini pe care le-ați văzut vreodată”, a spus ea.