Kaip pamatyti juodosios skylės šešėlį

Kaip pamatyti juodosios skylės šešėlį

Tatjana Pichugina
"Trejybės pasirinkimas" № 14 (208), liepos 12, 2016

Tatjana Pichugina, mokslinė žurnalistė. Nuotrauka I. liežuvis

"Ar yra juodųjų skylių?", "Ar Einšteinas tinka?" Tokios antraštės buvo populiarus prieš pusę šimtmečio ne tik žiniasklaidoje, bet ir mokslinėje literatūroje. Ir dabar jie kartais gali būti rasti prestižiškiausiuose mokslo žurnaluose pasaulyje. Ir viskas, nes dar nėra jokių tvirtų įrodymų, kad juose skylės egzistuoja remiantis stebėjimais.

Teorinė juodųjų skylių prognozė, pagrįsta Einšteino reliatyvumo teorija, visiškai neįtikina fizikų. Be to, pats OTO autorius išreiškė abejones dėl jų tikrovės. Praeitų metų tyliai įsisavinta reliatyvumo teorijos amžius yra gera priežastis pasakyti visuomenę apie juodųjų skylių stebėjimo perspektyvas. Ar jie kada nors juos pamatys? Mes sužinosime artimiausioje ateityje. Ši išvada atsirado iš Dr. Fiz. Mat. mokslai, ved. mokslinis Sotr. ITEP Aleksandras Zakharovas, kuris pristatė pranešimą "Galaktikos centras: stebėjimas ir interpretacija" seminare instituto Fizikos aukštųjų energijos Maskvos srityje Protvino.

Aleksandras Zakharovas savo pokalbio pokalbį pradėjo.Kartą, kai tik pradėjo studijuoti juodosios skylės, jis iš kolegų išgirdo, kad geriau manyti, kad šia tema IHEP nėra, nes Anatolijus Aleksejevičius Logunovas sakė, kad nėra juodųjų skylių. Zakharovas iki 1991 m. Nepateikė pranešimų šia tema IHEP. Tada susitiko su akademikumi Logunovu. Paaiškėjo, kad buvo malonu pasikalbėti su juo, taip pat apie juodas skyles.

Šiuo metu pastebėjimai rodo, kad didžiulės juodosios skylės yra galaktikų centruose. Toks objektas, kurio masė yra maždaug 4 milijonai saulės masės, yra mūsų įprastinės spiralinės galaktikos, paukščių tako, centre. Iš mūsų jis yra padengtas didžiuliu tarpžvaigždinės dulkių ir dujų debesatu, kuriame greičiausiai, vertinant pagal naujausius duomenis, žvaigždės plūdo.

Galaktikos centrą stebi tik dvi mokslo grupės pasaulyje. Vienas iš jų dirba Fek observatorijoje su 10 metrų teleskopais Havajuose, kitoje grupėje Europos pietinėje observatorijoje Čilėje, turinčia labai didelį teleskopo interferometrą (VLT), kurį sudaro keturi 8 metrų optiniai teleskopai. Abiejose grupėse savarankiškai buvo gauti įrodymai apie didžiąją juodąją skylę Bibliotekos centre, dėl kurios 2012 m. Jų lyderiai Andrea Gez (Andrea M.Ghez) ir Reinhard Genzel laimėjo Crafoord premiją su Nobelio fondu. Ją taip pat pateikia Švedijos Karališkoji mokslų akademija. Beje, šiais metais Krafordo premija, beje, buvo perduota astronomams Roy Kerrui ir Rogeriui Blandfordei studijuoti rotacines juodas skyles (žr. V. Beskino komentarą [1]).

Knygoje apie juodųjų skylių teoriją amerikiečių astrofizikas Subrahmanyanas Chandrasekharas laikė pavyzdžiu stebėti juodąją skylę ryškiu ekranu. Teoriškai stebėtojas pamatys tamsią vietą ekrane, iš kurios fotonai neatsiranda – tai bus juodosios skylės šešėlis. Tada paaiškėjo, kad tokią nuotrauką galima pastebėti realybe. Tik esant dabartinei technologijai, šešėlis yra neryškus, neaiškus.

Norėdami pamatyti aiškią vietą, turite stebėti milimetrų diapazone. Galbūt tai pavyks ne kosminė teleskopas naujos kartos "Millimetron" su šaldomą detektoriumi ir 10 metrų veidrodį, kuris yra kuriamas Rusijoje ir pradės 2025 m. O gal pirmasis europietis bus astrofizika, kuris 2013 metais gavo iš Europos mokslinių tyrimų tarybos dotacijos iš 14 milijonų eurų sumos už aiškų įvaizdį juodąją skylę pasaulyje pirmasis mūsų galaktikos centre. [2]

Be to, Čilės VLT teleskopuose įrengta "GRAVITY" priemonė – infraraudonųjų spindulių interferometras, kuris pagerina kampinę raišką nuo 10 iki 100 kartų [4]. Ir jei jūs negalėsite palaukti, žiūrėkite filmą "Interstellar". Čia juodoji skylė ir jos šešėlis yra parodyta teisingai, nes patarėjas buvo žinomas gravitacijos teorijos ekspertas Kip Thorn.

Deja, Rusija nedalyvauja šiuose dideliuose astronomijos projektuose, tačiau turi visas galimybes. Maskvos rajone Lytkarino yra optinio stiklo fabrikas, kuris tiekia veidrodžius teleskopams. Jis galėjo gauti užsakymus, pavyzdžiui, iš Europos Pietų observatorijos arba Europos ypatingai didelio teleskopo (E-ELT) – teleskopo, kuriame pagrindinis 39 metrų veidrodis sudarytas iš maždaug 800 segmentų, kurių skersmuo yra apie 1,4 m. Tačiau kol kas mūsų vyriausybė pasirengęs skirti lėšų dalyvauti projekte. Gaila, nes tai veda prie technologinio mokslo atsilikimo.

Ir dabar sunku sutaupyti laiko pagrindiniams moksliniams tyrimams. Patvirtindamas faktą, kad buvo sudėtingesnių laikų, kalbėtojas pateikė keletą istorinių pavyzdžių. Gagarinas pateko į kosmosą tik 16 metų po Antrojo pasaulinio karo pabaigos.Aleksandras Zakharovas priminė, kad žurnalas "Pažanga fizikiniuose moksluose" buvo įkurtas 1918 m. Tik prieš metus šalyje įvyko revoliucija, kilo pilietinis karas, tačiau tai nekliudė mokslo plėtrai, nes Rusijos pradžioje XX a. Rusijoje buvo viena iš stipriausių reliatyvumo teorijos mokyklų, daugiausia dėl to, kad įvyko Peterburgo fizikas Vsevolodas Frederiksas, grįžęs iš Göttingeno, kur jis turėjo buvo Gilberto padėjėjas.

Kalbant apie mūsų radijo teleskopą radijo astronomą, kuris pastaruosius penkerius metus dirbo erdvėje, greičiausiai jis negalės aiškiai matyti juodosios skylės šešėlio – galaktikos centre esančio šešėlio įvaizdis bus neryškus dėl spinduliuotės elektronų spinduliavimo. Koks nusivylimas! Ir greitai tikiuosi išsamiai pasakyti apie sėkmingą šio reiškinio stebėjimą. Kai praeitą rudenį pranešau iš "Pushchino" iš teleskopo sekimo stoties, aš net raginu straipsnį "RadioAstron" "užpulti juodosios skylės šešėlį" [5].

Tarpžvaigždinės dulkės mokslininkų tarnyboje

Taip atsitinka, kad prašymas komentuoti straipsnį virsta atskira istorija. TrV-Science prašymu komentuoti galimybę pamatyti juodosios skylės galvutės šešėlį. laboratorija ASC LPI Jurijus Kovaliovas kalbėjo apie dabartinę projekto būklę, kad galėtume ištirti mūsų galaktikos centrą "Ground-to-Space" interferometru "Radioastron".

J. Kovaliovas su savo mokytoja, akademikas R. A. N. Кардашевым, konferencijoje "Шкловский-100". Nuotrauka N. Demina

Uždavinys stebėti mūsų galaktikos centrą (objektas SgrA *) su kraštutine kampine raiška nebuvo planuojamų misijų sąraše. Gerai žinoma, kad centimetro radijo bangomis radiacijos nuo galaktikos centro stipriai išsibarsčiusios tarpterminių dulkių debesys, atitinkamai "Radioastron" neturi nieko tikėtis.

Situacija radikaliai pasikeitė po to, kai radijo astronomas atrado naują radijo bangų sklidimo poveikį – vadinamąją sklaidos pamainą. Pirmasis rezultatas buvo gautas stebint pulsarus jau 2012 m. [1]. Jų spinduliuotės zona yra labai kompaktiška (keli metrai), tačiau dėl ilgų bangų spinduliuotės spindulių išsisklaidymo pulsarai atrodo kaip žibintuvėlis rūke – didelėje neryškioje vietoje.

Pulsarų stebėjimai ant žemės ir erdvės interferometro neturėtų rodyti jokio signalo – "Radioastron" imasi tik "kompaktiškos" visos radiacijos dalies.Koks buvo projekto pulsaro grupės siurprizas, kai laikas nuo laiko pulsaras už pulsarinio kosminio interferometro suteikė reikšmingą teigiamą signalą! Kas tai yra

Paveiksle galite pamatyti kosminio objekto išsklaidytos spinduliuotės vaizdą, prieš kurį, kaip pasirodė, yra nedideli kompaktiški dėmeliai – labai atvira sklaidos pamaina [2]). Tai yra dėl to, kad spinduliai trikdo "dauginamą" objekto įvaizdį, kai jo radijo emisija praeina per turbulentines dulkių grupes tarpžvaigždinėse debesyse. (Atleisk man, jei negalėčiau aiškiai paaiškinti.) Šie kompaktiški spektakliai davė "Radioastron" signalą.

Modeliavimas refrakcijos sklaidos pagrindo (Michael Johnson, Harvard CfA)

Na, mes sakėme, nes poveikis pastebėtas pulsarams, jis taip pat turėtų būti matomas mūsų galaktikos centre. Be to, "Galaxy" centras yra taip išblaškytas, kad efektas gali būti matomas netgi naudojant antžeminius radijo interferometrus. Būtina patikrinti, nors rizika yra didelė – Galaktikos centras buvo stebimas dešimtmečius, o niekas nieko nepastebėjo. Patikrintas ir patvirtintas rezultatas, tai buvo džiaugsmas [3]! Vėliau "Radioastron" atrado šį poveikį stebėdamas kvazarus [4].

Gerai ar blogai? Viena vertus, yra pavojus "maišyti" signalą iš sklaidos pagrindo ir iš paties objekto. Iš tikrųjų, dabar mokslinės komandos "RadioAstron" ir įvykio horizonto teleskopas atidžiau interpretuoja Galaktikos centro ir kvazarų radijo interferometrų stebėjimų rezultatus. Kita vertus, jūs galite padėti mokslininkams tarnauti išsklaidytuosius pagrindus ir sužinoti, kaip atstatyti iš mūsų paslėptą kosminio objekto tikrąjį vaizdą ir "sugadintą" išpūstą debesį.

Šią problemą Radioastron išsprendė remdamasi stebėjimais apie Galaxy centrą, kurio bangos ilgis 1,3 cm, atliktas 2015 m. Rugsėjo mėn. Šiuo metu atliekamas kompleksinis gautų eksperimentinių duomenų apdorojimas, kuriame, be Rusijos kosminio radijo teleskopo, dalyvavo ir didžiausi JAV, Australijos, Pietų Korėjos ir Kinijos antenos. Ir tuo pačiu metu yra sukurtas išsibarsčiusio vaizdo rekonstrukcijos metodas [5]. Palaukime ir pažiūrėkime, kas atsitiks. Staiga, paslaptingas šešėlis iš juodosios skylės iš tiesų laukia mus ten, pasislėpęs už tarpterinių dulkių debesies …

1. //adsabs.harvard.edu/abs/2016ApJ..822… 96G
2. //adsabs.harvard.edu/abs/2015ApJ.805 … 180J
3//adsabs.harvard.edu/abs/2014ApJ… 794L … 14G
4. //adsabs.harvard.edu/abs/2016ApJ..820L … 10J
5. //adsabs.harvard.edu/abs/2016arXiv160606315J

Jurijus Kovaliovas

"Nesvarbu, – sakė Aleksandras Fiodorovičius ir pasakojo istoriniam dviračiu. 1937 m. Albertas Einšteinas ir Nathanas Rosenas parašė straipsnį, kuriame teigiama, kad nėra gravitacinių bangų. Spausdinti tai nepriėmė. Tada jis pats nustatė klaidą. Einšteino padėjėjas Leopoldas Infeldas tuo metu dirbo kartu su Einšteinu dėl fizikos evoliucijos ("Evoliucija fizikos") ir vieną kartą pasakė mokytojui: "Pamirk savo vardą pasirodys ant viršelio. " Ir Einšteinas jam pasakė: "Nesvarbu, ir aš turėjau neteisingus straipsnius". Tačiau jų populiariosios knygos tapo bestseleriu.

1. Vasilijus Beskinas; Natalija Demina. Apdovanojimas už juodosios skylės // TrV-Science, 2016 m. Sausio 26 d., Nr. 196, p. 5
2. Ar Einstein buvo teisus? 2013 m. Gruodžio 17 d.
3. Rusijos astrofizikos pasiekimų konferencija – 2015 (vakarinė sesija).
4. Čilės teleskopo GRAVITY prietaisas tikrina reliatyvumo teoriją. Portalas "Mokslinė Rusija". 2016 m. Birželio 24 d
5. "Radioastron" persekioja juodosios skylės šešėlį. Mk.ru Serpukhov. 2015 m. Lapkričio 3 d.


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: