الثقوب السوداء في الكون من شعبية "القهوة الكبيرة"، وعلم الفلك، والفيزياء، "الحبيب". نوعية كبيرة، وأشر القريب الحجم، تلتهم الجاذبية، الزمكان انحناء بلا حدود عالية، حتى يمكن للضوء لا يفلت لها "مخالب".

الشكل المصدر: مركز رحلات الفضاء NASA / غودارد

منذ القرن 20، والناس كويست الثقب الأسود يتوقف أبدا. ومع ذلك، وبعد عدة سنوات من الجهود من أكثر من 200 عالم في جميع أنحاء العالم، وسوف نرى أخيرا الصور الأولى من ثقب أسود في 10 أبريل من هذا العام، لمعرفة وجودها.

العلماء تحديد كيفية وجود الماضي من الثقوب السوداء؟ الآن ما صعوبة في الثقب الأسود "الكاميرا"؟ "الكاميرا" تحقيق انفراجة في أي المجالات؟ أول "صورة" الثقب الأسود في محاولة، ما اختيار وجوه "الدراية"؟

كيف الثقوب السوداء "فرشاة الشعور وجود."

"الثقوب السوداء الصغيرة، والمسافة من الأرض بعيدة جدا، والقرار يقتصر على التلسكوب واحد، لا نستطيع أن نرى الثقوب السوداء مباشرة"، وقال المراصد الفلكية الوطنية، والأكاديمية الصينية للعلوم الباحث قوه لى جيون تقنية مراسل اليومية.

على الرغم من عدم رؤيته، ولكن العلماء يتوقعون قبل وقت طويل من وجودها. في القرن الثامن عشر، لابلاس عالم الرياضيات وغيرها على أساس الجاذبية نيوتن الكلاسيكية، واقترح وجود "نجم الظلام"، والتي يمكن اعتبارها النموذج الأولي لمفهوم الثقوب السوداء.

الشكل المصدر: مترو

في عام 1915، ونظرية النسبية العامة لأينشتاين، وترد معادلات آينشتاين من أجيال المستقبل معروفة. في عام 1916، وحصل الفلكي الألماني كارل شوارتزشيلد عن طريق حساب حل فراغ المعادلات مجال الجاذبية أينشتاين، إذا كان يظهر الكثير من التركيز على جوهر المساحة التي سوف تنتج ظاهرة غريبة حول، وهي وجود الجسيمات حول واجهة - أفق الحدث، مرة واحدة داخل واجهة، ولا حتى يمكن أن تضيء الهرب. سوف الفيزيائي الأمريكي جون ويلر باقتدار يسمى "الثقب الأسود".

منذ أول حل شوارزشيلد الثقب الأسود الحصول عليها، وقد بدأت العديد من الفيزيائيين ليغرق في دراسة هذه "الأشياء السحرية" في. في 1930s، والولايات المتحدة، "والد القنبلة الذرية"، وجد أوبنهايمر أن النجم ظل ظروف معينة قد تنهار لتشكيل الثقب الأسود، وقد تم تأكيد هذا الرأي في العقود الأخيرة في الحساب العددي.

داخل مشع الأسود، ومساحة غير محدودة تشويه

مع تطور تقنيات الرصد الفلكي لدراسة الأجرام السماوية هو واضح ليس فقط وقف على مستوى الحساب. ولكن المشكلة هي أن الثقب الأسود يختلف عن الأجرام السماوية الأخرى، لأنه حتى الضوء يمكن ابتلاعها، كيف يمكن الثقوب السوداء بشرية وجدت في الكون الفسيح ذلك؟

فيلم "ستار من خلال" الثقب الأسود، وتتكون حلقة مشرق المحيطة بها من القرص تراكم الغاز

"العلماء قد تتصرف والكائنات المحيطة بها كما امتصاص عن طريق قياس الثقب الأسود قرص تنام، ظاهرة طائرة، لاحظت بشكل غير مباشر أو الاستدلال على وجود ثقب أسود". وقال قوه يونيو مادة عندما ابتلع، سيتم إغلاق على طول مسار حلزوني ويسقط مركز الثقب الأسود، وبالتالي تشكيل قرص مزود شكل قرص حول الثقوب السوداء. في جاذبية الثقب الأسود، والداخلية المواد قرص تنام تسقط بسرعة الثقب الأسود، والاحتكاك بين المواد وتسخينه إلى درجة عالية مليارات درجة الحرارة، وذلك للإشعاع ينبعث.

الثقب الأسود "التدخين" عندما الأشياء المحيطة المواد، وهي جزء من الغاز الذي يجري "أكل" سيتم ضخها قبل الجسيمات عالية الطاقة في اتجاه محور الدوران، وهو التيار النفاث.

ممتاز نظام الثقب الأسود الرسم التخطيطي

قرص تنام وطائرات والظاهرة الكونية مشرق للغاية. في عام 1964، علماء أمريكيون باستخدام صواريخ في المنطقة الدجاجة عثر عليها مشرق جدا X-راي الأجرام السماوية، سيتم تسمية العلماء "الدجاجة X-1". أصبح اكتشف أول البشر المرشح الثقب الأسود.

كانت الصورة على صورة الأشعة السينية الدجاجة X-1 نظام نجمي ثنائي، وهو العلماء تشتبه أول ثقب أسود السماوية. صور من قبل مجموعة من مركز ناسا مارشال لرحلات الفضاء التي اتخذت بشأن 23 مايو 2001.

هذا هو الدجاجة X-1 راديو الفرقة صورة، علامة موقف عبرت موقف الثقب الأسود. الصورة على الجانب الأيسر (شرق) هي كتلة من السحب الغازية الكثيفة، وينتمي النظر بين النجوم. وقد تنبعث الدجاجة طائرة قوية من 1 الثقب الأسود تهب X "فقاعة" في هذه السحب الغازية، والتوسع في شمال الثقب الأسود والغرب (يمين).

ومنذ ذلك الحين، وجد الناس تدريجيا عدد كبير من الثقوب السوداء، بما في ذلك نوعية الدجاجة X-1 ما يعادل تقريبا لعدة مرات ممتاز كتلة الثقب الأسود الشمس، بما في ذلك الهائلة الثقوب السوداء مئات الآلاف، مئات المرات كتلة الشمس . وكان العلماء في وقت سابق المقدرة، يجب أن يكون عدد من نوعية أعلى من الثقب الأسود من 10 كتلة شمسية أكثر من 100 مليون نسمة.

الأفق تلسكوب "عضلاتها"

فقط لمراقبة الثقب الأسود من خلال المعلومات غير مباشرة على ما يبدو غير قادر على تلبية فضول العلماء. 5 أبريل 2017، في حين أن التوسع الثقب الأسود لوحظ من قبل ثمانية submillimeter تلسكوب لاسلكي في القارة القطبية الجنوبية وتشيلي والمكسيك والولايات المتحدة الأمريكية وهاواي وأريزونا واسبانيا، واستخدام التداخل الأساس طويل جدا (VLBI) هؤلاء الثمانية لبناء تلسكوب قطره يساوي قطر السوبر الأرض "الظاهري" تلسكوب - آفاق تلسكوب (EHT).

خريطة توزيع تلسكوب في العالم، والنقاط الحمراء تمثل موقع التلسكوب (مقتطفات من nature.com)

"تعاظم القرص الإشعاع أساسا في الأطوال الموجية المرئية، الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية"، وقال قوه لى جيون، ولكن في قرص تنام، وسوف يكون هناك الكثير من الإلكترونات الحرة تتحرك بسرعة عالية حول الثقب الأسود في قريبة من سرعة الضوء هذه الحركات والالكترونيات تنتج أشعة السنكروترون في موجات الراديو في المجال الكهرومغناطيسي للعمل، وذلك لأفق تلسكوب "لقطة" لتهيئة الظروف.

 "الملاحظة وجود ثقب أسود هو موجة submillimeter موجات الراديو الفرقة في الجزء أقصر، ولكن امتدت أيضا إلى فتحة قطرها الظاهري من الأرض، وقرار تلسكوب الظاهري تحسنت كثيرا، وذلك في محاولة ثقب أسود يمكن ملاحظتها. وقال "العلوم والتكنولوجيا اليومية قوه لى جيون للصحفيين.

أفق الحدث من قبل تلسكوب الراديو تلسكوب تتألف تقع أربع قارات، الخط الأصفر من FIG ربط هذه التلسكوبات "خط الأساس"، وبالتالي تشكل التلسكوب والأرض في الحجم.

كيف التلسكوب قطر الأرض هو لكسب؟ ببساطة، VLBI هو توحيد العديد من تلسكوب صغير، لمراقبة تأثير تلسكوب كبير. "عند استخدام تقنية VLBI من التلسكوبات متعددة مراقبة الشبكة، الظاهري حجم التلسكوب الفتحة يعتمد على المسافة بين التلسكوبات اللتان أبعد." مقابلات مع الأكاديمية الصينية للعلوم قال الباحث تشن لى في مقابلة مع مراسل العلوم والتكنولوجيا اليومية المراصد الفلكية الوطنية.

مشاركة جغرافيا من ثمانية تلسكوب الملاحظة التي وجهة نظر، حوالي 13،000 كم، ومدينة غرناطة، اسبانيا، بعد جبل ماونا كيا في هاواي، وقطر الأرض إلى حد ما.

تشيلي أتاكاما كبير ملليمتر / submillimeter 4 مستو هوائي المصفوفة، سيتم إضافة مجموعة بحيث الزيادة في الأفق تلسكوب الحدث 10 ضعفا في حساسية.

"اثنين من التلسكوبات تشكل الأساس. أطول خط الأساس يمكن أن توفر أكثر تفصيلا السماوية تفاصيل الهدف، وشبكة أكثر انخراطا من التلسكوبات، والمزيد من الأساس، يمكنك الحصول على نوعية أفضل من الصورة المركبة، بحيث يرى الناس الهدف وقال تشن لى الأجرام السماوية في التفاصيل على مختلف المستويات ".

العلماء دفع الكثير من الجهد لخلق هذه "الكاميرا العملاقة"، مع بضعة أيام "الكاميرا"، ولكن "تطوير الصور" أنفقت عملية عامين. لماذا "غسل" لفترة طويلة؟

"معالجة البيانات مثل هذه الملاحظات ليست سوى وسائل الجاهزة. الخطأ على مدار الساعة بين التلسكوبات متعددة، ومناظير وتغيير طفيف في حالتها مع مرور الوقت، سوف قضايا أخرى تؤثر على دقة الملاحظة. من ناحية أخرى،" صورت "كائنات الثقب الأسود نفسه تغيير أيضا، يحتاج العلماء لاستكشاف طرق جديدة لل'كاميرا' نموذج معايرة لتحسين جودة ودقة الصورة المركبة ". وأشار تشن لى إلى أن كومبيوتر الحاجة إلى ضبط باستمرار طريقة الحساب لتحسين وفقا لنتائج المعالجة، جنبا إلى جنب مع البيانات وهو مبلغ ضخم، لذلك وقتا طويلا. وتفيد التقارير أنه، من أجل التعامل مع هذه الكميات الهائلة من البيانات، والعلماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وغيرها من المؤسسات قد وضعت خوارزمية جديدة لتسريع تحليل البيانات.

تشيلي أتاكاما ملليمتر كبير صفيف (ALMA) تلسكوب (ALMA من الموقع الرسمي)

العمل في موجات الراديو من الأفق تلسكوب هو "مكشطة"، ولكن إذا كان لدينا خيار أفضل؟ ، والأكاديمية الصينية للعلوم وقالت فنغ يوان، نائب مدير المرصد الفلكي شنغهاي في وقت سابق أنه إذا الثقوب السوداء التي لاحظها التلسكوبات البصرية تحتاج إلى الوصول على بعد بضعة كيلومترات قطرها احتياجات تلسكوب الأشعة تحت الحمراء لتصل إلى 10-100 كم القطر.

وقال تشن لى "بناء على بعد بضعة كيلومترات أو عشرات بل الكيلومترات من الفتحة واحد التلسكوبات البصرية أو الأشعة تحت الحمراء الواضح واحدة ضخمة، فإنه من الصعب تحقيقه، وتطبيق" قوة موحدة "تقنيات قياس التداخل في هذه المناطق لم تنضج بعد". هذا في التيار استخدام ذات القطر الكبير تلسكوب لاسلكي في الملاحظة "جماعة" فنية المستوى هو الخيار الأكثر واقعية.

حدد "كاميرا" كائن علم

في عدد كبير من مرشح ثقب أسود وجدت حتى الآن، فإن العلماء لماذا "مرحلة" القوس A * الثقب الأسود ومركز المجرة M87 الثقب الأسود "الكاميرا"؟

". وهذان الثقوب السوداء اعتمادا على حجم الثقب الأسود وجدنا أكبر اثنين" وقال قوه لى جيون للصحفيين، وهذا يتوقف على حجم يشير إلى حجم الأجرام السماوية عندما نلاحظ الأجرام السماوية من الأرض، وينظر مباشرة. ان ذلك يعتمد على قطر والمسافة من الأرض وجرم سماوي في حد ذاته. نفس الحجم الأشياء أبعد بعيدا عنا، يبدو أصغر في السماء.

القوس A * يقع الثقب الأسود في وسط مجرة درب التبانة. "نسبيا، وليس ثقب أسود القوس A * الثقب الأسود نلاحظ أعظم الجودة، ولكن في الآونة الأخيرة، وينظر إليها على أنها أفضل موضع دراسة فيزياء الثقب الأسود من الأرض". وأعرب قوه لى جيون، M87 مجرة الثقب الأسود ب "الدهون" من المعروف ويقدر نوعيته ليكون بلايين المرات كتلة الشمس.

"قبل دليل على وجود ثقب أسود ليس مباشرة، لا يمكن لل'الصور' الحصول على أكبر قدر من الأدلة المباشرة لاثنين من الثقوب السوداء" التي حددت بشكل إيجابي "المراقبة غير المباشرة والتكهنات قبل تأكيد هو الصحيح، ولكن أيضا للبحث والمراقبة المستقبل قدم وقال قوه لى جيون هناك طريقة للتحقق من الطريقة ".

الجاذبية عدسة محاكاة الثقب الأسود، الخلفية يمكن أن ينظر إليه في مجرة مشوهة الصور

"الكاميرا" توفر البيانات أو شرح أسباب الظواهر الفلكية، مثل تشكيل طائرة، ويأمل العلماء أن تكون قادرة على شرح ما إذا كانت الثقوب السوداء تدور يوفر مصدرا للطاقة للطائرة قد تكون أيضا بعض البحوث الفيزياء الأساسية. وبملاحظة حجم وشكل أفق الثقب الأسود، فإنه قد يكون قادرا على أول مساحة كبيرة الشديد حول الثقوب السوداء تحقق من نظرية آينشتاين. في الواقع، كان من المأمول أن "الكاميرا" ستجد يختلف عن الثقب الأسود من أجسام مجهولة، استخدمت المواد لشرح الوضع لأن الوزن الانهيار قد يحدث.

مئات من السعي منهمكين، المباركة الآن ليشهدوا أول صور للثقب الأسود يخرج. وبطبيعة الحال، فتبدأ حتى أكثر غموضا السماوية الثقب الأسود "الحجاب"، والآن سوى الخطوة الأولى نحو مستقبل أننا كنا على الطريق.

المصدر: العلوم والتكنولوجيا اليومية

(هذا المقال هو طبع أو مقتطفات الشبكة، وينتمي إلى المؤلف الأصلي أو نشرت في وسائل الإعلام على الإطلاق. كما تنطوي على العمل قضايا حق المؤلف، يرجى الاتصال لنا التعامل معها.)