זה רשמי: אסטרונומים חשפו זה עתה את התמונה הישירה הראשונה אי פעם של חור שחור

בדיוק שם נמצא החור השחור הסופר מסיבי M87*. (שיתוף פעולה EHT)

אין עצירה. גלול חזרה למעלה. תראה את התמונה הזאת. תפסיק לגלול למטה ותסתכל שוב. מה שאתה מסתכל עליו הוא היסטוריה. זוהי התמונה הישירה הראשונה, אי פעם, של אופק האירועים של א חור שחור .

הוא נמצא במרחק של 55 מיליון שנות אור, והוא החור השחור העל-מאסיבי במרכזה של גלקסיה אליפטית ענקית בשם M87. הדבר הזה הוא המוני - בסביבות פי 6.5 מיליארד מהמסה של השמש.

זה לא פשוט מפואר?



מה שאתה מסתכל עליו הוא התוצאה הראשונה של טלסקופ אופק אירועים (EHT), שיתוף פעולה עולמי שהפך טלסקופים רדיו ברחבי העולם לטלסקופ ענק אחד, במפורש כדי לגלות איך נראה חור שחור, במציאות.

יפה, זהתואם תחזיותכבר עשרות שנים. זהו זה. כעת אנו יודעים, למעשה, שהעצמים האסטרופיזיים שהיו רק תיאוריה לפני 50 שנה בלבד הם באמת מה שאסטרונומים ופיזיקאים חשבו שהם.

סופר מאסיבי חורים שחורים קיימים. ואנחנו יכולים להסתכל עליהם.

'העימות של תיאוריה עם תצפיות הוא תמיד רגע דרמטי עבור תיאורטיקן', אמר האסטרופיזיקאי לוצ'יאנו רצולה של אוניברסיטת גתה בגרמניה.

'זו הייתה הקלה ומקור לגאווה להבין שהתצפיות תואמות כל כך טוב את התחזיות שלנו'.

זה נראה קצת כמו כתום מטושטש קפה כתם, אבל זה מה שאנחנו מסתכלים עליו. באמצע נמצא הצל של החור השחור. למעשה איננו יכולים לראות את החור השחור עצמו, מכיוון שכוח המשיכה העצום שלו אינו מאפשר לקרינה ניתנת לזיהוי לברוח, ולכן הוא נראה כחלל אטום.

מסביבו דיסק ההצטברות. החור השחור הסופר-מאסיבי של M87 פעיל, מה שאומר שהוא מוקף בדיסק הצטברות אדיר של גז חם מאוד ומתערבל ואבק שנופל לאיטו לתוך החור השחור. הדיסק הזה פולט הרבה קרינה.

מצפה רנטגן צ'אנדרה תקריב של הליבה של גלקסיית M87. (NASA/CXC/אוניברסיטת וילאנובה/J. Neilsen)

מכיוון שהדיסק מסתובב, הוא נראה בהיר יותר היכן שהוא נע לעברנו, ועמום יותר היכן שהוא מתרחק. השפעה זו נחזה על ידי התיאוריה של איינשטיין של תורת היחסות הכללית .

התמונה אינה ברזולוציה גבוהה מספיק בשלב זה כדי למדוד את מהירות הסיבוב, אך צוות ה-EHT, שצפה באובייקט במשך ארבעה ימים, יכול היה לדעת שהוא מסתובב בכיוון השעון.

'ברגע שהיינו בטוחים שצילמנו את הצל, יכולנו להשוות את התצפיות שלנו למודלים ממוחשבים נרחבים הכוללים את הפיזיקה של חלל מעוות, חומר מחומם ושדות מגנטיים חזקים. רבים מהמאפיינים של התמונה הנצפית תואמים בצורה מפתיעה את ההבנה התיאורטית שלנו,' אמר פול טי.פי. הו של מצפה הכוכבים במזרח אסיה.

'זה גורם לנו להיות בטוחים לגבי הפרשנות של התצפיות שלנו, כולל ההערכה שלנו לגבי מסת החור השחור.'

ניתוחים עתידיים של הנתונים - שכולם הופכים לזמינים לציבור - יכולים לחשוף פרטים נוספים, כמו עד כמה התמונה תואמת את התחזיות של תורת היחסות הכללית. זה יכול גם לעזור לאסטרופיזיקאים להבין את המנגנונים שמייצרים אתסילונים רלטיביסטיים אדיריםשיורה מחורים שחורים פעילים.

התרשמות האמן מ-M87*, מראה את הסילון הרלטיביסטי, וחומר מחומם-על סביבו. ( ESO/M. קורנמסר )

התמונה לא סופר ברורה, אז יש כמה אפקטים שאולי לא נוכל לראות - כמו אפקט רלטיביסטי שנקרא גרירת מסגרת , מה שקורה כאשר החור השחור מסתובב. כשהוא מסתובב, בגלל שכוח המשיכה שלו כל כך אינטנסיבי, הוא גורר איתו את המרחב הזמן.

'זה הובן כאפקט של תורת היחסות הכללית במשך זמן רב מאוד, אבל זה נעשה גדול למדי רק אם אתה ממש קרוב לאופק האירועים של חור שחור', אסטרופיזיקאי תיאורטי פיליפ הופקינס מ-Caltech, שלא היה מעורב עם המחקר, אמר ל-Energyeffic.

'ואם נוכל למדוד את זה, לא רק שזה מבחן סופר מעניין של משטר תורת היחסות המוזר הזה, זה גם אומר לך מידע ממש מגניב. אם החור השחור מסתובב, זה אומר לך כמה מומנטום זוויתי יש לו, שמספר לך על כל הדברים שהוא היה צריך לבלוע כדי ליצור את עצמו מלכתחילה.'

במילים אחרות, תצפית ישירה סופר-מפורטת של חור שחור יכולה לספר לנו איך הסופר-מסיביים הופכים לסופר-מסיביים כל כך.

אבל כל זה רק ההתחלה. זו רק התמונה הראשונה. ואנחנו בקושי יכולים לזלזל בעבודה המדהימה שהושקעה בזה.

מיקומם של חלק מטלסקופי EHT, כמו גם קווי הבסיס הארוכים ביניהם. (ESO/L. Calçada)

'בכנות במובנים מסוימים הדבר המרשים ביותר בכל הרצינות הוא רק ההישג הטכני הכרוך בו, ולא רק מה שאתה לומד מזה', אמר הופקינס.

'היכולת לדמיין כל דבר בצורה אסטרופיזית ברזולוציה מסוג זה היא סוג של מעורר מחשבה.'

יש עוד תמונה ישירה ששיתוף הפעולה של EHT עובד עליה כעת, של מזל קשת A*, החור השחור במרכז שביל החלב - והיא אמורה להיות מוכנה בקרוב,לפי ההודעה ששמענו היום.

מתוכננות גם תצפיות עתידיות. אנחנו עומדים לראות את המכסה מורם על החפצים המסתוריים האלה כמו שלא היה מעולם. מדע החור השחור לעולם לא יחזור להיות אותו הדבר.

שישה מאמרים פורסמו ב מכתבי ה-astrophysical Journal . אנחנו לא יכולים לחכות למאות שיבואו.

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.