Тя откри черната дупка в центъра на нашата галактика. Тази седмица тя най-накрая го видя


Въпрос и О: Тя откри черната дупка в центъра на нашата галактика.  Тази седмица тя най-накрая го видя

Кредит: EHT Collaboration, CC BY-SA

Тази седмица светът получи първия си поглед към Стрелец A*, свръхмасивната черна дупка в центъра на нашата галактика. Образът на мъглив златен пръстен от прегрят газ и огъваща се светлина беше уловен от Event Horizon Telescope, мрежа от осем радиообсерватории, разпръснати по целия свят.

Фериал Йозел, астроном от университета в Аризона и основател на консорциума EHT, каза, че да видиш изображението на черната дупка е като най-накрая да срещнеш в реалния живот човек, с когото си взаимодействал само онлайн.

За Андреа Гез, астрофизик от UCLA, срещата е може би по-скоро като биограф, който среща своя обект след десетилетия на преследване.

През 2020 г. Гез беше удостоена с Нобелова награда по физика за ролята си в откриването на супермасивен обект в ядрото на Млечния път. Сега е известно, че този обект е Стрелец A* или накратко Sgr A*.

Ghez изучава центъра на нашата галактика и орбитите на хиляди звезди, обграждащи плътния обект в самото му сърце. Въпреки че не е участвала в проекта EHT, тя каза, че неговите „впечатляващи“ постижения – включително разкриването на черната дупка през 2019 г., закотвена на далечна галактика, известна като Messier 87 – предлагат интригуващи нови възможности за изследване на космоса.

Лос Анджелис Таймс говори с нея за черните дупки, космическите изненади и какво общо има Айнщайн с приложението GPS на вашия телефон. Интервюто е редактирано за дължина и яснота.

Какво е усещането най-накрая да видиш нещото, което изучаваш в кариерата си?

Това е супер вълнуващо. Живеем в един наистина интересен момент, в който технологиите напредват толкова бързо в толкова много арени и ни дават нови прозрения за тези невероятно екзотични обекти.

Изглежда ли различно от това, което очаквахте?

Не, всъщност. Удивително подобно е. Трябва да видите този пръстен на приблизително два пъти и половина радиуса на Шварцшилд (радиусът на хоризонта на събитията, границата около черна дупка, отвъд която никаква светлина или материя не могат да избягат). Това е прогнозата за това къде гравитацията трябва да се огъне и точно там го виждате. Това е впечатляващо.

Колко са се променили технологичните възможности за изследователите, откакто започнахте да изучавате черни дупки?

Огромен, огромен напредък. Често казвам, че сърфираме на вълна от технологично развитие. Всичко, което правим, наистина може да се опише като технологично откритие.

Едно от нещата, които обичам да работя в тези области, където технологията се развива много бързо, е, че ви дава възможност да видите Вселената по начин, който не сте могли да видите преди. И толкова често това разкрива неочаквани открития.

Наистина сме щастливи, че живеем в този момент, в който технологиите се развиват толкова бързо, че наистина можете да пренапишете учебниците. Телескопът Event Horizon Telescope е подобна история.

Кои въпроси без отговор за Вселената ви вълнуват най-много?

В момента имам няколко любими. Това, от което съм много развълнуван, е способността ни да тестваме как работи гравитацията в близост до супермасивна черна дупка използвайки звездни орбити, а също и като сонда за тъмна материя в центъра на галактиката. И двете неща трябва да се отпечатат върху орбитите.

Прост начин, по който обичам да мисля за това, е: За първи път тези орбити ви казват формата. И след това можете да изследвате по-подробни въпроси, защото знаете къде в космоса е звездата.

Например, S0-2 (която е любимата ми звезда в галактиката и вероятно във Вселената) се върти на всеки 16 години. Сега сме на втория пасаж и това ни дава възможност да тестваме теориите на Айнщайн по начини, различни от това, което изследва телескопът Event Horizon, както и да ограничим количеството тъмна материя, което може да очаквате в центъра на галактика. Има неща, които не разбираме за ранните резултати и за мен това винаги е най-вълнуващата част от измерването – когато нещата нямат смисъл.

Какъв е вашият подход в тези моменти?

Трябва да имате пълна цялост с вашия процес. Нещата може да нямат смисъл, защото правите грешка, което е безинтересният резултат, или може да нямат смисъл, защото има нещо ново, което трябва да се открие. Този момент, в който не сте сигурни, е супер интересен и вълнуващ.

Току-що открихме тези обекти в центъра на галактиката, които сякаш се разтягат, когато се приближават до черната дупка, след което стават по-компактни. Те се наричат ​​приливни взаимодействия. Ако си помислите за филма „Interstellar“ с тази голяма гигантска приливна вълна, това би било като голяма приливна вълна, която просто се издига от планетата. Ако виждаме звезди да имат такива взаимодействия, това означава, че звездата трябва да бъде, не знам, сто пъти по-голяма от всичко, което сме предвидили, че съществува в този регион. Така че това те кара да се почешеш по главата.

Новият образ на Sgr A* подсилва ли вашето откритие, че засега теорията на Айнщайн за общата теория на относителността изглежда върши най-добрата работа за обясняване на това как гравитацията действа във Вселената?

да. Абсолютно. Черните дупки представляват разпадането на нашето разбиране за това как работи гравитацията. Не знаем как да накараме гравитацията и квантовата механика да работят заедно. И имате нужда тези две неща да работят заедно, за да обясните какво е черна дупка, защото черната дупка е силна гравитация плюс безкрайно малък обект.

Чакаме какво? Мислех, че черните дупки са огромни

Не. Изображението е на явленията, които се случват около черната дупка. Черната дупка няма краен размер, но има този абстрактен размер на хоризонта на събитията, който е последната точка, от която светлината може да избяга. И тогава гравитационното взаимодействие с местната светлина се концентрира в този пръстен, който е два и половина пъти по-голям от хоризонта на събитията.

Както и да е, ние знаем това черни дупки представляват разпадането на нашето знание. Ето защо всички продължават да тестват идеите на Айнщайн за гравитацията там, защото в един момент очаквате да видите това, което бихте нарекли разширена версия на гравитацията, по същия начин, по който Айнщайн беше разширената версия на версията на Нютон.

Справедливо ли е да се каже, че законите на Нютон вършат прилична работа, за да обяснят как работи гравитацията тук, на нашата малка планета, но имаме нужда от Айнщайн, след като се отправим към Вселената?

Да, с изключение на това, което приемаме за даденост днес: нашите мобилни телефони. Фактът, че можем да се намерим толкова добре в Google или Waze или любимото ви приложение за трафик, е защото GPS системите позиционират телефона ви по отношение на спътниците, които обикалят Земята. Тези системи трябва да използват версията на гравитацията на Айнщайн. Значи да. Можехме да използваме Нютон, докато не се интересуваме от подобни неща.


Виждането на новата черна дупка на Млечния път е „само началото“: американски изследовател


©2022 Los Angeles Times.
Разпространява се от Tribune Content Agency, LLC.

Цитат: В и О: Тя откри черната дупка в центъра на нашата галактика. Тази седмица тя най-накрая го видя (2022 г., 16 май), извлечена на 21 май 2022 г. от https://phys.org/news/2022-05-black-hole-center-galaxy-week.html

Този документ е обект на авторско право. Освен всяка честна сделка с цел частно проучване или изследване, никоя част не може да бъде възпроизвеждана без писменото разрешение. Съдържанието е предоставено само за информационни цели.