Το Event Horizon Explorer στοχεύει να δει Δακτυλίους φωτός της Μαύρης Τρύπας

Οι αστρονόμοι συγκλόνισαν το κοινό τον Απρίλιο του 2019 όταν κυκλοφόρησαν το

πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας

που παράγονται από δεδομένα ραδιοκυμάτων από μια συνεργασία τηλεσκοπίων σε όλο τον κόσμο, γνωστά συλλογικά ως Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Συμβάντων.

Τώρα, μια ομάδα φυσικών και ερευνητών έχουν αναπτύξει τα σχέδια για τον διάδοχο αυτού του έργου: μια έρευνα 300 εκατομμυρίων δολαρίων για τους δακτυλίους φωτονίων που περιβάλλουν τις μαύρες τρύπες. Το έργο ονομάζεται

Event

Horizon Explorer, και οι επιστήμονες ελπίζουν ότι η αποστολή θα ξεκαθαρίσει ορισμένες από τις ακραίες φυσικές στα όρια της αδυσώπητης αντίληψης των μαύρων τρυπών στο ίδιο το φως. Μπορείτε να διαβάσετε για το


Έννοια της αποστολής EHE εδώ


.

«Αυτό που προσπαθούμε να κάνουμε τώρα είναι να λανσάρουμε ένα


διαστημική αποστολή


που θα βελτίωνε την ευκρίνεια των εικόνων EHT κατά 10», δήλωσε ο Michael Johnson, αστροφυσικός στο Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ και Σμιθσόνιαν,


είπε στην εφημερίδα Harvard Gazette


.

Μια γρήγορη ανανέωση: οι μαύρες τρύπες είναι περιοχές του διαστήματος με τόσο έντονη βαρύτητα που ούτε τα φωτόνια φωτός δεν μπορούν να ξεφύγουν από τους ορίζοντες γεγονότων τους. Υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, που μπορεί να είναι

οπουδήποτε από εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου μας

, συχνά κατοικούν στο κέντρο των γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένης της καρδιάς του Γαλαξία μας. Το EHT

αποκάλυψε την πρώτη εικόνα αυτής της μαύρης τρύπας, το Sagittarius A*, πέρυσι

; μπορείς

διαβάστε τις αντιδράσεις των αστρονόμων σε αυτήν την εικόνα εδώ

.

Οι εικόνες των μαύρων οπών απεικονίζουν πραγματικά τις «σκιές» τους, ή την περιοχή του διαστήματος που είναι χωρίς φως. Οι περιοχές που περιβάλλουν πολλές μαύρες τρύπες είναι αντιστρόφως πολύ φωτεινές, καθώς τα συμπαγή αντικείμενα περιβάλλονται από υπερθερμασμένο υλικό που έλκεται προς τις τρύπες από τη βαρύτητα τους. Αυτές οι φωτεινές περιοχές ονομάζονται δίσκοι προσαύξησης. ενίοτε,

υλικό από τους δίσκους προσαύξησης πέφτει στις μαύρες τρύπες

προκαλώντας

εκρήξεις ενέργειας

.

Η ελπίδα των ερευνητών είναι ότι ένας εξερευνητής του Event Horizon θα αποκάλυπτε τους δακτυλίους φωτονίων των μαύρων οπών, φτιαγμένοι από φωτόνια φωτός που εξαναγκάζονται σε μια τροχιά γύρω από τη μαύρη τρύπα από την τεράστια βαρύτητα του μεγαθήρου. Οι δακτύλιοι φωτονίων δεν είναι ορατοί στο EHT στην τρέχουσα ανάλυσή του, αν και οι ερευνητές το έχουν καταφέρει

πειράζει τις γραμμές μαγνητικού πεδίου

που προέρχεται από τον πρώτο στόχο του τηλεσκοπίου, την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα M87.

Οι ανιχνεύσιμοι δακτύλιοι φωτονίων θα ήταν απόδειξη ότι οι μαύρες τρύπες περιστρέφονται, παραμορφώνοντας τον χωροχρόνο μέσω των περιστροφών τους. Αλλά για να γίνουν πραγματικότητα τέτοιες ανιχνεύσεις, πρέπει να σχεδιαστεί το EHE, με σχεδόν απόλυτο μηδέν δέκτες και ένα μεγάλο πιάτο ραδιοφώνου.

«Η ανίχνευση του δακτυλίου φωτονίων απαιτεί την καταγραφή τεράστιων όγκων δεδομένων στο διαστημόπλοιο», δήλωσε ο

Peter

Galison, φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ και διευθυντής της πρωτοβουλίας

Black Hole

του πανεπιστημίου. «Σχεδιάζουμε να χρησιμοποιήσουμε φως λέιζερ για να εκπέμψουμε το ισοδύναμο πληροφοριών ολόκληρης της Βιβλιοθήκης του Κογκρέσου στη Γη».

Μια αποστολή Event Horizon Explorer θα είναι σύμφωνη με τους στόχους της δεκαετινής έρευνας των Εθνικών Ακαδημιών Επιστημών, Μηχανικής και Ιατρικής.

Δημοσιεύθηκε το 2021,

η έρευνα περιέγραψε τους επιστημονικούς στόχους για την αστρονομική κοινότητα μέχρι το 2030. Ο κύριος μεταξύ αυτών των στόχων ήταν να κατανοήσουμε καλύτερα μερικά από τα πιο ακραία αντικείμενα της φύσης—δηλαδή την προέλευση, την ανάπτυξη και τις συγκρούσεις μαύρων οπών και άστρων νετρονίων.

Η απόκτηση μιας βαθύτερης εικόνας για τη φύση στην πιο κολοσσιαία της κλίμακα θα μπορούσε να ωφελήσει πολύ την υποατομική και τη θεωρητική φυσική.

Ταυτόχρονα, αστρονόμοι ραδιοφώνου με το International Pulsar Timing Array (IPTA) και τις θυγατρικές του κοινοπραξίες εργάζονται για να

ανιχνεύστε το φόντο των βαρυτικών κυμάτων

οι αδιάκοποι κυματισμοί του χωροχρόνου που πιθανώς παράγονται από υπερμεγέθεις δυαδικές μαύρες τρύπες σε όλο τον κόσμο.

Με την απεικόνιση των μαύρων τρυπών και τη μελέτη των εκτεταμένων επιπτώσεών τους, οι φυσικοί θα έρθουν πιο κοντά στην κατανόηση του πώς σχεδόν όλα λειτουργούν, τουλάχιστον στην υπερμεγέθη και υποατομική κλίμακα. Αλλά όλα στο ενδιάμεσο είναι απλώς πληρωτικό, σωστά;

Περισσότερα: Πρωτοποριακά ευρήματα βαρυτικών κυμάτων υποδηλώνουν ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στρεβλώνουν συνεχώς τον χωροχρόνο