Bliv klar til de første billeder af en sort hul's begivenhedshorisont

Pin
Send
Share
Send

Det lyder måske stødt at sige, at universet er fuld af mysterier. Men det er sandt.

Hoved blandt dem er ting som Dark Matter, Dark Energy og selvfølgelig vores gamle venner de sorte huller. Sorte huller er måske de mest interessante af dem alle, og bestræbelserne på at forstå dem - og iagttage dem - er vedvarende.

Denne indsats vil blive forhøjet i april, når Event Horizon Telescope (EHT) forsøger at fange vores første billede af et sort hul og dets begivenhedshorisont. Målet for EHT er ingen ringere end Skytten A, det monstersorte hul, der ligger i centrum af vores Mælkevejsgalakse. Selvom EHT vil bruge 10 dage på at indsamle dataene, er det faktiske billede ikke færdigbehandlet og tilgængeligt før i 2018.

EHT er ikke et enkelt teleskop, men et antal radioteleskoper rundt om i verden, som alle er sammenkoblet. EHT inkluderer superstjerner i astronomiverdenen som Atacama Large Millimeter Array (ALMA) såvel som mindre kendte 'scopes som South Pole Telescope (SPT.) Fremskridt inden for meget lang baseline-interferometri (VLBI) har gjort det muligt at forbinde alle disse teleskoper sammen, så de fungerer som et stort 'omfang på Jordens størrelse.

Den samlede kraft af alle disse teleskoper er vigtig, fordi selv om EHT's mål, Skytten A, har over 4 millioner gange massen af ​​vores sol, er det 26.000 lysår væk fra Jorden. Det er også kun omkring 20 millioner km over. Kæmpe men lille.

EHT er imponerende af flere årsager. For at fungere kalibreres hvert af komponentteleskopene med et atomur. Disse ure holder tid til en nøjagtighed på cirka en billion af et sekund pr. Sekund. Indsatsen kræver en hær af harddiske, som alle vil blive transporteret via jetforing til Haystack-observatoriet på MIT til behandling. Denne behandling kræver, hvad der kaldes en gittercomputer, som er en slags virtuel supercomputer bestående af 800 CPU'er.

Men når EHT har gjort sine ting, hvad vil vi se? Hvad vi måske ser, når vi endelig får dette billede, er baseret på arbejdet med tre store navne i fysik: Einstein, Schwarzschild og Hawking.

Når gas og støv nærmer sig det sorte hul, går de hurtigere. De fremskynder ikke bare lidt, de fremskynder meget, og det får dem til at udsende energi, som vi kan se. Det ville være halvmånen i lyset på billedet ovenfor. Den sorte klods ville være en skygge, der kastes over lyset ved selve hullet.

Einstein forudsagde ikke nøjagtigt eksistensen af ​​sorte huller, men hans teori om generel relativitet gjorde det. Det var værket af en af ​​hans samtidige, Karl Schwarzschild, der faktisk spikede ned, hvordan et sort hul kunne fungere. Spol frem til 1970'erne og arbejdet med Stephen Hawking, der forudsagde det, der er kendt som Hawking Radiation.

Samlet giver de tre os en idé om, hvad vi kan se, når EHT endelig indfanger og behandler sine data.

Einsteins generelle relativitet forudsagde, at supermassive stjerner ville fordreje plads-tid nok til, at ikke engang lys kunne undslippe dem. Schwarzschilds arbejde var baseret på Einsteins ligninger og afslørede, at sorte huller vil have begivenhedshorisonter. Intet lys, der udsendes fra begivenhedshorisonten, kan nå en ekstern observatør. Og Hawking Stråling er den teoretiserede sorte kropsstråling, der er forudsagt at blive frigivet af sorte huller.

EHT's kraft vil hjælpe os med at afklare vores forståelse af sorte huller enormt. Hvis vi ser, hvad vi tror, ​​vi vil se, bekræfter det Einsteins teori om generel relativitet, en teori, der er bekræftet observationsmæssigt igen og igen. Hvis EHT ser noget andet, noget, som vi overhovedet ikke havde forventet, betyder det, at Einsteins generelle relativitet blev forkert. Ikke kun det, men det betyder, at vi ikke virkelig forstår tyngdekraften.

I fysikskredse siger de, at det aldrig er smart at satse mod Einstein. Han er blevet bevist rigtigt gang på gang. For at finde ud af, om han havde ret igen, bliver vi nødt til at vente til 2018.

Pin
Send
Share
Send