Gör dig redo för de första bilderna av en Black Hole's Event Horizon

Pin
Send
Share
Send

Det kanske låter trite att säga att universum är fullt av mysterier. Men det är sant.

Huvud bland dem är saker som Dark Matter, Dark Energy och naturligtvis våra gamla vänner Black Holes. Svarta hål kan vara de mest intressanta av dem alla, och ansträngningen att förstå dem - och observera dem - pågår.

Denna ansträngning kommer att öka i april när Event Horizon Telescope (EHT) försöker fånga vår första bild av ett svart hål och dess händelseshorisont. Målet för EHT är ingen annan än Skytten A, det svarta monsterhålet som ligger i mitten av vår Vintergalax. Även om EHT kommer att spendera tio dagar på att samla in data, kommer den faktiska bilden inte att behandlas och är tillgänglig förrän 2018.

EHT är inte ett enda teleskop, utan ett antal radioteleskoper runt om i världen som alla är kopplade samman. EHT inkluderar superstjärnor i astronomivärlden som Atacama Large Millimeter Array (ALMA) samt mindre kända omfattningar som South Pole Telescope (SPT.) Framsteg inom väldigt lång baslinje-interferometri (VLBI) har gjort det möjligt att ansluta alla dessa teleskop till varandra så att de fungerar som ett stort omfattning av jordens storlek.

Den kombinerade kraften hos alla dessa teleskop är avgörande eftersom även om EHT: s mål, Skytten A, har över fyra miljoner gånger massan av vår sol, är det 26 000 ljusår bort från jorden. Det är också bara cirka 20 miljoner km över. Enorm men liten.

EHT är imponerande av flera orsaker. För att fungera är varje komponentteleskop kalibrerad med en atomur. Dessa klockor håller tiden till en noggrannhet på cirka en biljon av en sekund per sekund. Insatsen kräver en armé av hårddiskar, som alla kommer att transporteras via jet-liner till Haystack Observatory på MIT för bearbetning. Den behandlingen kräver vad som kallas en nätdator, som är en sorts virtuell superdator som består av 800 CPU: er.

Men när EHT har gjort sitt, vad ska vi se? Vad vi kan se när vi äntligen får den här bilden baseras på arbetet med tre stora namn i fysik: Einstein, Schwarzschild och Hawking.

När gas och damm närmar sig det svarta hålet, påskyndas de. De påskyndar inte bara lite, de påskyndar mycket och det gör att de släpper ut energi, vilket vi kan se. Det skulle vara den halvmåne ljuset i bilden ovan. Den svarta klumpen skulle vara en skugga som kastas över ljuset i själva hålet.

Einstein förutsåg inte exakt Black Holes existens, men hans teori om allmän relativitet gjorde det. Det var verket av en av hans samtida, Karl Schwarzschild, som faktiskt spikade ner hur ett svart hål kan fungera. Snabbspolning fram till 1970-talet och Stephen Hawking, som förutspådde vad som kallas Hawking Radiation.

Sammantaget ger de tre oss en uppfattning om vad vi kan se när EHT äntligen fångar och bearbetar sina data.

Einsteins allmänna relativitet förutspådde att supermassiva stjärnor skulle vrida rymdtid tillräckligt för att inte ens ljus kunde undkomma dem. Schwarzschilds arbete baserades på Einsteins ekvationer och avslöjade att svarta hål kommer att ha händelsevisont. Inget ljus som släpps ut från evenemangshorisonten kan nå en extern observatör. Och Hawking Radiation är den teoretiserade svarta kroppsstrålningen som förutses släppas av svarta hål.

EHT: s kraft kommer att hjälpa oss att klargöra vår förståelse av svarta hål enormt. Om vi ​​ser vad vi tror att vi kommer att se, bekräftar det Einsteins teori om allmän relativitet, en teori som har bekräftats observationellt om och om igen. Om EHT ser något annat, något som vi inte förväntade oss alls, betyder det att Einsteins allmänna relativitet har fel. Inte bara det, utan det betyder att vi inte riktigt förstår allvar.

I fysikkretsar säger de att det aldrig är smart att satsa mot Einstein. Han har bevisats rätt gång på gång. För att ta reda på om han hade rätt igen måste vi vänta till 2018.

Pin
Send
Share
Send