Baigi gari jālasa ,bet varbūt jūs izturēsiet :D
Zinātnieki gatavojas fotogrāfēt melno caurumu23
396
9
Notikumu horizonta teleskops ir Zemes izmēra virtuāls teleskops, kurš ir pietiekami jaudīgs, lai ielūkotos Piena Ceļa galaktikas centrā, kur mājo supermasīvais melnais caurums. Zinātnieki cer, ka ar šī teleskopa palīdzību izdosies pārbaudīt Vispārīgo relativitātes teoriju. "Neviens agrāk nav nofotografējis melno caurumu," teica Dimitrios Psaltis no Arizonas universitātes. "Mēs tieši to gatavojamies izdarīt." "Pat pirms pieciem gadiem šāds priekšlikums šķistu kā neprāts," piebilda Stefans Doelemans. "Tagad mums ir nepieciešamais tehnoloģiskais nodrošinājums, lai izmēģinātu." Melnie caurumi, kuru eksistence tika izvirzīta Alberta Einšteina Vispārīgās relativitātes teorijā, mūsdienās tiek uzskatīti par reāliem objektiem, balstoties uz desmitgadēm ilgušiem novērojumiem un eksperimentiem. Bet nekad nav bijusi iespēja tiešā veidā novērot vai nofotografēt šos gravitācijas briesmoņus, kuri deformē laiku un telpu. "Melnie caurumi ir ekstrēmākā vide, kuru jūs varētu sameklēt Visumā," piebilda Doelemans.
Ap melno caurumu esošais gravitācijas lauks ir tik spēcīgs, ka tas aprij visu, kas nonāk tā ietekmes zonā, pat gaisma nespēj izrauties no melnā cauruma tvēriena. Tādēļ melnie caurumi neizstaro gaismu. Tie saplūst ar Visuma melnumu. Kā tad ir iespējams nofotografēt to, kas nav ieraugāms? "Putekļi un gāze virpuļo ap melno caurumu, pirms tā nokļūst gravitācijas briesmonī, veidojot tādu kā kosmiskās kustības sastrēgumu," skaidroja Doelemans. "Riņķojot ap melno caurumu kā ūdens ap notekcaurumu izlietnē, matērija tiek saspiesta un berzes rezultātā pārvēršas par plazmu, kas sakarsēta līdz miljardiem grādu, izraisot spīdēšanu un enerģijas strojumu, kuru varam uztvert no Zemes." Fotografējot ap melno caurumu virpuļojošās matērijas mirdzumu, pirms tā iekrīt laika un telpas bezdibenī, zinātnieki var ieraudzīt melnā cauruma kontūru jeb ēnu. Tā kā ierastie fizikas likumi nav attiecināmi un neapraksta melnā cauruma iekšienē notiekošo, zinātnieki šo robežu, no kuras nav atgriešanās, dēvē par notikumu horizontu. "Līdz šim mums bija netieši pierādījumi, ka Piena Ceļa galaktikas centrā ir melnais caurums," teica Psaltis. "Kolīdz mēs ieraudzīsim tā ēnu, šaubu vairs nebūs."
Neskatoties uz to, ka mūsu galaktikas centrā esošā supermasīvā melnā cauruma masa 4 miljonus reižu pārsniedz Saules masu, tas ir niecīgs astronomu skatījumā. Visa milzīgā masa ir saspiesta laukumā, kura diametrs ir mazāks nekā Merkura orbīta ap Sauli. Tā kā melnais caurums atrodas aptuveni 26 000 gaismas gadu attālumā, to ieraudzīt šķiet tikpat nereāli kā apelsīnu uz Mēness. "Lai ieraudzītu kaut ko tik mazu un tik tālu, jums vajag ļoti lielu teleskopu, un lielākais teleskops, kādu iespējams izveidot, ir pārvērst visu planētu teleskopā," teica Dens Merrone. Lai sasniegtu šo mērķi, zinātnieku komanda gatavojas saslēgt 50 radioteleskopus, kas izkaisīti visā pasaulē, ieskaitot Grehema kalna submilimetru teleskopu Arizonā, Havaju Mauna Kea salā esošos radioteleskopus un Kalifornijā izvietoto milimetru viļņu izpētes kombinēto masīvu. Vispasaules tīklam tiks pievienoti arī daži teleskopi Eiropā, 10 metru antena Dienvidpolā un iespējams arī 15 metru antena Meksikā. "Būtībā mēs veidojam virtuālu teleskopu, kura spoguļa diametrs būs tikpat liels kā Zeme," pastāstīja Doelemans. "Katrs radioteleskops būs maza daļiņa no lielā teleskopa. Kad mums būs pietiekami daudz šādu daļiņu, varēsim sākt fotografēt." "Notikumu horizonta teleskops nav pirmās gaismas projekts, kad mēs ieslēgsim slēdzi un no situācijas, kad datu nav vispār, nokļūsim tādā, kur datu būs ļoti daudz," piebilda Doelemans. "Katru gadu mēs palielināsim tā jaudu, pievienojot vairāk teleskopu, tādejādi uzlabojot melnā cauruma attēlu." Viens no svarīgākajiem un gaidītākajiem elementiem ir Atakamas Lielais milimetru/submilimetru masīvs jeb ALMA. Tas sastāvēs no vairāk kā 50 antenām, kuras funkcionēs kā 90 metrus liela antena. Doelemans uzskata, ka šis papildinājums būtiski "mainīs spēles gaitu". "Mēs varēsim ieraudzīt to, kas notiek melnā cauruma horizonta tuvumā, kas ir spēcīgākais gravitācijas lauks Visumā," skaidroja Psaltis. "Neviens nav pārbaudījis Einšteina Vispārīgo relativitātes teoriju tik spēcīga lauka tuvumā." Vispārīgā relatvitātes teorija paredz, ka spožā kontūra, kas nosaka melnā cauruma ēnu, būs perfekts aplis.
"Ja mēs atklāsim, ka melnā cauruma ēna ir ovāla nevis apaļa, tas nozīmēs, ka Vispārīgās relativitātes teorijai ir savi trūkumi," domā Psaltis, kas specializējies Einšeina Vispārīgās relativitātes teorijas izpētē. "Bet pat ja mums neizdosies atklāt nekādas novirzes, visi procesi kopumā palīdzēs labāk izprast teorijas fundamentālos aspektus." Melnie caurumi ir visneizprotamākie fenomeni Visumā. To masa no dažām reizēm līdz miljardiem reižu pārsniedz Saules masu. Tiek uzskatīts, ka praktiski visu galaktiku centrā atrodas supermasīvs melnais caurums, bet mazāki izkaisīti pašā galaktikā. Piena ceļā atrodas aptuveni 25 mazāki melnie caurumi, kuru masa 5 līdz 10 reizes pārsniedz Saules masu. "Tas, kas atrodas Piena Ceļa centrā, ir pietiekami liels un ir pietiekami tuvu," teica Merrone. "Citās galaktikās ir vēl lielāki, kā arī ir tuvāki, bet tie ir mazāki. Mūsējais ir pareiza izmēra un attāluma kombinācija." Kādēļ astronomi ir izvēlējušies radioviļņus nevis redzamo vai infrasarkano gaismu? Pirmkārt, Piena Ceļa galaktikas centra novērošana nozīmē, ka ir jāskatās cauri galaktikas plaknei. Radio viļņi spēj izlauzties cauri tūkstošiem gaismas gadu lielam zvaigžņu, gāzes un putekļu juceklim, kas aizsedz skatu. Otrkārt, optisko teleskopu saslēgšana vienotā tīklā nebūtu iespējama. Pateicoties jaunākajām tehnoloģijām ir iespējams nodrošināt radioviļņu reģistrēšanu stingri noteiktā diapazonā, kurā tiem netraucē atmosfērā esošais ūdens tvaiks, kā arī precīzo laika saskaņošanu, lai varētu realizēt novērojumu savietošanu no daudziem teleskopiem, kurus šķir tūkstošiem kilometru. Katrs teleskops savus novērojumus reģistrēs cietajā diskā, kurš fiziski tiks nogādāts centrālajā datu apstrādes centrā Masačūsetsas Tehnoloģiju institūtā. Lai panāktu koordinētu darbību, zinātnieki no visas pasaules pulcēsies starptautiskā konferencē, kas notiks 18. janvārī ASV. "Tā nav parasta starptautiska konference, uz kuru ierodas cilvēki no visas pasaules, jo viņi vēlas pastāstīt par saviem pētījumiem," teica Psaltis. "Notikumu horizonta teleskopam mums vajag, lai visa pasaule apvienojas šī instrumenta veidošanā, jo tas būs tikpat liels kā planēta. Cilvēki no visas pasaules sanāks kopā, jo viņiem pie tā jāstrādā."
Tev patiks šie raksti
