Les astronomes vont pour la première fois voir les yeux de l'horizon des événements de trou noir

Depuis leur première mention de John Michell dans une lettre à la Royal Society en 1783, les trous noirs ne cessent d'étonner l'imagination des scientifiques non seulement, mais aussi écrivains, cinéastes et autres professionnels de la création. Peut-être cet intérêt est dû en partie au fait que ces objets mystérieux sont en fait personne n'a jamais « vu ». Cependant, très vite les choses peuvent changer, comme une équipe internationale d'astronomes termine actuellement le processus de mise en réseau de plusieurs télescopes basés au sol, dans l'espoir de faire la première image d'un trou noir.

Les astronomes vont pour la première fois voir les yeux de l'horizon des événements de trou noir

Les trous noirs ont un niveau énorme de forces de gravitation. Que ce soit une étoile perdue ou planète - rien ne peut échapper à son sort d'être complètement absorbé dans ces objets astrophysiques. Même la lumière. Après Michell existence de la méthode mathématique des trous noirs en 1915 - comme une solution aux équations énoncées dans la théorie générale de la relativité, Albert Einstein, - il a prédit l'astronome et physicien allemand Karl Schwarzschild.

Après que les astronomes démantelé une preuve indirecte de l'existence de trous noirs supermassifs, des millions ou des milliards de fois ayant une plus grande masse que notre Soleil, et qui est au cœur de toutes les grandes galaxies. L'un d'entre eux était l'effet de la preuve indirecte des liens gravitationnelles, qui se révéla étoiles à proximité, enroulé autour du centre galactique. Lorsque rassasiement la matière environnante galactiques, les trous noirs émettent des jets de plasma puissants à des vitesses approchant souvent la vitesse de la lumière. Ceci est encore une autre preuve de leur existence. L'année dernière, dans le cadre d'une expérience scientifiques LIGO ont pu produire plus de preuves de leur existence, en déterminant les soi-disant ondes gravitationnelles - ondulations de l'espace-temps causé par les deux trous noirs au milieu de la masse, se sont affrontés il y a plusieurs millions d'années.

Et pourtant, en dépit du fait que nous savons de leur existence, les questions de la nature des trous noirs et leur évolution et l'impact sur l'univers restent ouvertes, même pour l'astronomie moderne, dont la technologie a progressé par rapport à l'époque où un noir trous juste commencé à parler.

Attraper Des petits points dans le ciel

Du 5 au 14 Avril 2017 équipe derrière la mission du télescope Event Horizon Telescope (EHT), espère tester les théories fondamentales sur la physique des trous noirs et essayer de faire l'image première de l'horizon d'événement d'un trou noir (un soi-disant point de non-retour, selon les mêmes théories ).

Le EHT basé sur la technique dite de l'interférométrie avec une base longue (très longue base, VLBI), ce qui permet de combiner plusieurs du réseau mondial de télescopes terrestres, créant ainsi une taille de télescope géant de la Terre. La puissance d'un tel système devrait être suffisant pour regarder dans le cœur de la Voie lactée et de voir le trou noir Sagittarius A * ( « Sagittarius A * »), qui a une masse de 4 millions de fois la masse de notre soleil.

Les astronomes vont pour la première fois voir les yeux de l'horizon des événements de trou noir

Le trou noir "Sagittarius A *" - le but principal de cette étude La présence de ces astronomes trou noir laisse deviner disque de gaz et de poussière, enveloppant autour d'elle. Le champ de gravitation de l'objet déforme la lumière passant à travers la matière du disque. Selon les astronomes, la couleur et la luminosité varie également d'une manière prévisible.

Sous la supervision directe d'un trou noir à l'aide du télescope Event Horizon, les astronomes espèrent voir un objet sous la forme d'un croissant, plutôt que sous la forme d'un disque complet. Il est tout à fait possible, même en mesure de voir l'ombre de l'horizon des événements d'un trou noir contre le matériau brillant et étincelant dans son côté du nuage de gaz.

Sheer réseau télescope Event Horizon se compose de neuf stations - sont présentés quelques télescopes séparés, certains sont immédiatement ensemble de plusieurs télescopes - situés dans l'Antarctique, au Chili, à Hawaii, en Espagne, au Mexique et États-Unis (Arizona). Le développement d'un télescope « virtuel » a été réalisé depuis de nombreuses années. Dans une large mesure, cela était dû à l'essai de nouvelles technologies. Cependant, les premiers tests ont montré une sensibilité limitée et le manque de résolution, ne permettant pas d'obtenir le résultat souhaité pouvoir observer le trou noir. Ajout au réseau plus télescopes sensibles, y compris le Grand Atacama Millimeter Grille (ALMA), situé au Chili, ainsi que le télescope du pôle Sud, il a permis d'ajouter la puissance nécessaire au système virtuel. L'effet était presque le même que lorsque les points équipé où, au lieu de la tache lumineuse vague que vous voyez deux phares de la voiture vous approchant. En soi, un trou noir dans l'espace de fond est un objet très compact pour l'observation. Voir sa présence dans le domaine spectral optique (quand vous pouvez posséder les yeux pour voir la lumière) est tout à fait impossible, car les vagues sont bloquées par une énorme accumulation de poussière et de gaz situé autour du trou noir. Cependant, les télescopes avec la résolution désirée, et de travailler dans une grande longueur d'onde, millimètre, sont en mesure de percer le brouillard cosmique.

La résolution des télescopes de toute nature - les caractéristiques plus fines, qui peuvent être réglés et mesurés - habituellement exprimée en termes de résolution angulaire, à savoir la capacité du système optique de distinguer les points représentent la surface. En secondes d'arc (arcsecondes) et minutes (arcminutes), ainsi que des diplômes. Par exemple, la taille angulaire de la Lune par rapport à la Terre est un demi-degré ou prendre 1800 arcsecondes de notre ciel. Pour tout télescope plus ouverture (diamètre), les détails les plus fins du système est en mesure de voir sur l'objet observé.

Résolution télescope unique (habituellement de 100 m d'ouverture) est d'environ 60 secondes d'arc. Cela se compare à la résolution de l'oeil nu regardant 1/16 le diamètre de la pleine Lune. En combinant une pluralité de télescopes système Event Horizon télescope peut obtenir une résolution de 15 à 20 mikroarksekund (0 arcsec 000015), ce qui est équivalent raisin, distinguable sur une distance de la terre à la surface de la Lune.

Ce qui est en jeu?

Malgré le fait que la pratique de combiner plusieurs télescopes en un seul réseau a déjà été appliquée, en particulier dans ce cas, à la création d'Telescope Event Horizon contient de nombreuses difficultés et les pièges.

Les données devant être enregistrées par chaque station, qui fait partie de l'ensemble du réseau sera envoyé à un centre informatique central, où le super-ordinateur va les traiter avec précision et à intégrer. La différence dans des conditions climatiques, les conditions atmosphériques, l'état des mêmes télescopes dans chaque cas individuel sera sensiblement différent et nécessitent très bien étalonnage pour les scientifiques ont pu obtenir une image finale d'un objet avec un minimum (ou mieux encore - une absence totale de) objets.

Si les chercheurs réussissent et vont enfin obtenir les premières images réelles de l'horizon des événements d'un trou noir, il va ouvrir une nouvelle ère dans l'étude des objets astrophysiques et résoudre beaucoup de puzzles intéressants, dont une se lit comme suit: s'il y a un général, cet horizon d'événement?

Est-ce que la théorie d'Einstein dans les conditions de la gravité d'une telle puissance ou avons-nous besoin de développer d'autres théories de la gravité pour des trous noirs? Comment nourrir les trous noirs et la quantité de matériel est alors émis sous la forme de jets? Toutes ces questions doivent répondre jusqu'à présent.