Pjesëmarrësit e projektit Event Horizon Telescope (Event Horizon Telescope), rrjet i madh radioteleskopët, për herë të parë treguan një imazh real të hijes së një vrime të zezë - në galaktikën Messier 87 (M87) në yjësinë e Virgjëreshës.
Gjashtë konferenca të mëdha shtypi u mbajtën në të gjithë botën në të njëjtën kohë, ku astrofizikanët raportuan për rezultatet e punës së projektit ndërkombëtar.
Një nga drejtuesit e projektit, Luciano Rezzol, vuri në dukje se imazhi që rezulton konfirmon ekzistencën e horizontit të ngjarjes, domethënë, vërteton korrektësinë e teorisë së përgjithshme të relativitetit të Albert Ajnshtajnit.
Shkencëtarët kanë kombinuar fuqinë e tetë radio teleskopëve me gjatësi vale të gjata anembanë botës në një radio teleskop të madh me interferometër, pasi një rrjet radioteleskopësh është më i përshtatshmi për vëzhgime të tilla. Radio teleskopët janë të vendosur, në veçanti, në Francë, Kili, në ishullin e Hawaii, poli jugor. Teleskopi "Horizonti i Ngjarjeve" është emëruar sipas skajit të hapësirës-kohës që rrethon një vrimë të zezë dhe është e ashtuquajtura pika pa kthim.
Ku po shikonte teleskopi?
Për të eksploruar lagjet e vrimave të zeza supermasive në qendrat e secilës galaktikë, shkencëtarët dërguan një rrjet radioteleskopësh në dy objekte - Shigjetari A *, një burim kompakt dhe i ndritshëm i emetimit të radios që ndodhet në qendër të galaktikës sonë Rruga e Qumështit në një distancë. prej rreth 26 mijë vjet dritë nga Toka, dhe një tjetër vrimë e zezë - në qendër të galaktikës eliptike Messier 87 (M87) në yjësinë e Virgjëreshës, ajo ndodhet në një distancë prej 55 milion vjet dritë nga Toka. Vrima e zezë në galaktikën M87 është rreth 6.5 miliardë herë më e rëndë se Dielli dhe një mijë herë më e rëndë se Shigjetari A*.
Vëzhgimet e vazhdueshme vazhduan për 10 ditë në prill 2017. Secili prej teleskopëve mblodhi 500 TB informacion. Shkencëtarëve iu deshën dy vjet për të deshifruar dhe analizuar të dhënat e marra. Gjatë studimit të rezultateve të vëzhgimeve, shkencëtarët iu drejtuan superkompjuterëve në Observatorin Heistack (MIT, SHBA) dhe Institutin Max Planck për Radio Astronominë në Bon (Gjermani).
Imazhi më i famshëm i një vrime të zezë në kulturën popullore ishte imazhi i Gargantua në filmin Interstellar. Astrofizikani amerikan Kip Thorne, i cili mori çmimin Nobel për zbulimin e valëve gravitacionale, ishte përgjegjës për krijimin e një imazhi vizual të një vrime të zezë dhe besueshmërinë e saj shkencore. Në film, imazhi është i mbushur me detaje dhe efekte optike.
Besohet se një vrimë e zezë është një objekt me gravitet kaq të fortë saqë edhe drita nuk mund të largohet prej saj në një distancë të pafundme dhe asnjë trup nuk mund të shpëtojë nga një vrimë e zezë. Koncepti i objekteve të tilla është i lidhur me pikëpamjen moderne të gravitetit, teorinë e përgjithshme të relativitetit të Ajnshtajnit dhe paraqitjen e gravitetit në të përmes lakimit të hapësirë-kohës.
Çfarë donin të dinin astrofizikanët
Supozohej se puna e përbashkët e teleskopëve do të ndihmojë për të parë hijen e një vrime të zezë. Matjet do të testojnë teorinë e përgjithshme të relativitetit dhe do të ofrojnë një provë tjetër të ekzistencës së vrimave të zeza. Vrimat e zeza mbeten hipotetike, por astronomët nuk kanë dyshim se ato ekzistojnë. Një numër i madh i provave indirekte të ekzistencës së tyre tashmë janë marrë, duke filluar nga vëzhgimet e sistemeve të afërta binare deri te valët gravitacionale. Imazhi i parë i bazuar shkencërisht i një vrime të zezë u mor nga astrofizikani francez Jean-Pierre Luminet në vitin 1979.
Sidoqoftë, vëzhgimet e drejtpërdrejta të vrimave të zeza nuk kanë ekzistuar ende - vrimat e zeza janë të vogla, por në të njëjtën kohë ato janë shumë të largëta.
Shkencëtarët gjithashtu donin të zbulonin pse disa vrima të zeza janë qendrat e burimeve kolosale të rrezatimit - kuazarët, ndërsa të tjerët, përfshirë Shigjetarin A *, sillen me qetësi. Përveç kësaj, vëzhgimet e detajuara mund të ndihmojnë në testimin e hipotezave ekzotike, siç është hipoteza e vrimës së krimbit.
Vrimat e zeza janë të vetmit trupa kozmikë të aftë për të tërhequr dritën me anë të gravitetit. Ato janë gjithashtu objektet më të mëdha në univers. Nuk ka gjasa të dimë se çfarë po ndodh pranë horizontit të tyre të ngjarjeve (i njohur si "pika pa kthim") së shpejti. Këto janë vendet më misterioze të botës sonë, për të cilat, pavarësisht dekadave të kërkimit, deri më tani dihet shumë pak. Ky artikull përmban 10 fakte që mund të quhen më intriguesit.
1 Vrimat e zeza nuk thithin materie.
Shumë njerëz mendojnë për një vrimë të zezë si një lloj "fshesë me korrent kozmik" që tërheq hapësirën përreth. Në fakt, vrimat e zeza janë objekte të zakonshme hapësinore me një fushë gravitacionale jashtëzakonisht të fortë.
Nëse një vrimë e zezë me të njëjtën madhësi do të lindte në vendin e Diellit, Toka nuk do të tërhiqej nga brenda, ajo do të rrotullohej në të njëjtën orbitë si sot. Yjet që ndodhen pranë vrimave të zeza humbasin një pjesë të masës së tyre në formën e erës yjore (kjo ndodh gjatë ekzistencës së çdo ylli) dhe vrimat e zeza thithin vetëm këtë lëndë.
2 Ekzistenca e vrimave të zeza u parashikua nga Karl Schwarzschild
Karl Schwarzschild ishte i pari që aplikoi teorinë e përgjithshme të relativitetit të Ajnshtajnit për të justifikuar ekzistencën e një "pike pa kthim". Vetë Ajnshtajni nuk mendoi për vrimat e zeza, megjithëse teoria e tij bën të mundur parashikimin e ekzistencës së tyre.
Schwarzschild e bëri sugjerimin e tij në 1915, menjëherë pasi Ajnshtajni publikoi teorinë e tij të përgjithshme të relativitetit. Pastaj u shfaq termi "rrezja e Schwarzschild" - kjo është një vlerë që tregon se sa duhet të ngjeshni një objekt në mënyrë që ai të bëhet një vrimë e zezë.
Teorikisht, çdo gjë mund të bëhet një vrimë e zezë, duke pasur parasysh kompresimin e mjaftueshëm. Sa më i dendur të jetë objekti, aq më e fortë është fusha gravitacionale që krijon. Për shembull, Toka do të bëhej një vrimë e zezë nëse një objekt me madhësinë e një kikiriku do të kishte masën e tij.
3 Vrimat e zeza mund të krijojnë universe të reja
Ideja se vrimat e zeza mund të krijojnë universe të reja duket absurde (veçanërisht pasi ne ende nuk jemi të sigurt për ekzistencën e universeve të tjera). Sidoqoftë, teori të tilla po zhvillohen në mënyrë aktive nga shkencëtarët.
Një version shumë i thjeshtuar i njërës prej këtyre teorive është si më poshtë. Bota jonë ka kushte jashtëzakonisht të favorshme për shfaqjen e jetës në të. Nëse ndonjë nga konstantet fizike do të ndryshonte qoftë edhe pak, ne nuk do të ishim në këtë botë. Sinulariteti i vrimave të zeza tejkalon ligjet e zakonshme të fizikës dhe mund (të paktën në teori) të krijojë një univers të ri që do të ishte i ndryshëm nga i yni.
4 Vrimat e zeza mund t'ju kthejnë (dhe çdo gjë) në spageti
Vrimat e zeza shtrijnë objektet që janë afër tyre. Këto objekte fillojnë t'i ngjajnë spagetit (madje ekziston një term i veçantë - "spagetifikim").
Kjo është për shkak të mënyrës se si funksionon graviteti. Për momentin, këmbët tuaja janë më afër qendrës së Tokës sesa koka juaj, kështu që ato po tërhiqen më fort. Në sipërfaqen e një vrime të zezë, ndryshimi në gravitet fillon të funksionojë kundër jush. Këmbët tërhiqen nga qendra e vrimës së zezë gjithnjë e më shpejt, në mënyrë që gjysma e sipërme e trupit të mos mund të vazhdojë me to. Rezultati: spagetifikim!
5 Vrimat e zeza avullojnë me kalimin e kohës
Vrimat e zeza jo vetëm që thithin erën yjore, por edhe avullojnë. Ky fenomen u zbulua në vitin 1974 dhe u emërua rrezatimi Hawking (pas Stephen Hawking, i cili bëri zbulimin).
Me kalimin e kohës, vrima e zezë mund të japë të gjithë masën e saj në hapësirën përreth së bashku me këtë rrezatim dhe të zhduket.
6 Vrimat e zeza ngadalësojnë kohën rreth tyre
Ndërsa i afroheni horizontit të ngjarjes, koha ngadalësohet. Për të kuptuar pse ndodh kjo, duhet t'i drejtohemi "paradoksit binjak", një eksperiment mendimi që përdoret shpesh për të ilustruar parimet bazë të teorisë së përgjithshme të relativitetit të Ajnshtajnit.
Njëri nga vëllezërit binjakë mbetet në Tokë, ndërsa tjetri fluturon në një udhëtim hapësinor, duke lëvizur me shpejtësinë e dritës. Duke u kthyer në Tokë, binjaku zbulon se vëllai i tij është plakur më shumë se ai, sepse kur lëviz me një shpejtësi afër shpejtësisë së dritës, koha kalon më ngadalë.
Ndërsa i afroheni horizontit të ngjarjeve të një vrime të zezë, do të lëvizni me të tillë shpejtësi e lartë se koha do të ngadalësohet për ju.
7 Vrimat e zeza janë termocentralet më të avancuara
Vrimat e zeza gjenerojnë energji më mirë se Dielli dhe yjet e tjerë. Kjo për shkak të çështjes që rrotullohet rreth tyre. Duke kapërcyer horizontin e ngjarjeve me shpejtësi të madhe, lënda në orbitën e një vrime të zezë nxehet në temperatura jashtëzakonisht të larta. Ky quhet rrezatim i trupit të zi.
Për krahasim, gjatë shkrirjes bërthamore, 0.7% e materies shndërrohet në energji. Pranë një vrime të zezë, 10% e materies bëhet energji!
8 Vrimat e zeza shtrembërojnë hapësirën rreth tyre
Hapësira mund të konsiderohet si një brez gome i shtrirë me vija të vizatuara mbi të. Nëse vendosni një objekt në pjatë, ai do të ndryshojë formën e tij. Vrimat e zeza funksionojnë në të njëjtën mënyrë. Masa e tyre ekstreme tërheq gjithçka në vetvete, përfshirë dritën (rrezet e së cilës, duke vazhduar analogjinë, mund të quhen vija në një pjatë).
9 Vrimat e zeza kufizojnë numrin e yjeve në univers
Yjet lindin nga retë e gazit. Në mënyrë që të fillojë formimi i yjeve, reja duhet të ftohet.
Rrezatimi nga trupat e zinj parandalon ftohjen e reve të gazit dhe parandalon formimin e yjeve.
10 Teorikisht, çdo objekt mund të bëhet një vrimë e zezë
Dallimi i vetëm midis Diellit tonë dhe një vrime të zezë është forca e gravitetit. Është shumë më e fortë në qendër të një vrime të zezë sesa në qendër të një ylli. Nëse Dielli ynë do të kompresohej në rreth pesë kilometra në diametër, mund të ishte një vrimë e zezë.
Teorikisht, çdo gjë mund të bëhet një vrimë e zezë. Në praktikë, ne e dimë se vrimat e zeza lindin vetëm si rezultat i rënies së yjeve të mëdhenj, duke tejkaluar masën e Diellit me 20-30 herë.
