หลักฐานภาพโดยตรงครั้งแรกของหลุมดำและ “เงา” ของมันได้รับการเปิดเผยในวันนี้โดยนักดาราศาสตร์ที่ทำงานเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ (EHT) ภาพนี้เป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่ตั้งอยู่ใจกลางดาราจักร Messier 87 ขนาดใหญ่ในกระจุกดาราจักรราศีกันย์ อยู่ห่างจากโลก 55 ล้านปีแสง หลุมดำถูกกำหนดให้มีมวล 6.5 พันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ โดยมีความไม่แน่นอนอยู่ที่ 0.7 พันล้านมวลดวงอาทิตย์
แม้ว่าหลุมดำจะมองไม่เห็นโดยเนื้อแท้
เนื่องจากมีความหนาแน่นและสนามโน้มถ่วงสูง แต่นักวิจัยก็สามารถถ่ายภาพได้ใกล้กับจุดที่สสารและพลังงานไม่สามารถหลบหนีได้อีกต่อไป ซึ่งเรียกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์Sheperd Doelemanจากหอดูดาว Haystack แห่งสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) กล่าวว่า “เรากำลังให้มุมมองแรกแก่มนุษยชาติเกี่ยวกับหลุมดำ ซึ่งเป็นประตูทางเดียวจากจักรวาลของเรา “นี่คือจุดสังเกตทางดาราศาสตร์ ซึ่งเป็นผลงานทางวิทยาศาสตร์ที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนโดยทีมนักวิจัยมากกว่า 200 คน” Doeleman กล่าวว่าผลลัพธ์ที่ได้คือ “สันนิษฐานว่าเป็นไปไม่ได้ในชั่วอายุคนที่ผ่านมา” โดยเสริมว่าความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและความสำเร็จของกล้องโทรทรรศน์วิทยุใหม่ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาทำให้นักวิจัยสามารถ “มองเห็นสิ่งที่มองไม่เห็น”
ผลลัพธ์ที่ได้ประกาศในวันนี้ในงานแถลงข่าวหลายครั้งทั่วโลก ได้รับการตีพิมพ์ในเอกสารหกฉบับในฉบับพิเศษ ของ Astrophysical Journal Lettersซึ่งจัดพิมพ์โดยสถาบันฟิสิกส์ในนามของAmerican Astronomical Society
แผ่นก๊าซเรืองแสงคิดว่าหลุมดำมวลยวดยิ่งอยู่ที่ศูนย์กลางของดาราจักรส่วนใหญ่ในจักรวาล และนักดาราศาสตร์ก็กระตือรือร้นที่จะถอดรหัสคุณสมบัติหลักของพวกมัน เช่น ผลกระทบของแรงโน้มถ่วงสุดขั้วที่มีต่ออวกาศ เวลารอบตัวพวกเขา ของวัสดุที่คายออกมาจากดาราจักรที่เป็นโฮสต์ คุณลักษณะสำคัญของหลุมดำคือขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งเป็นขอบเขตที่แม้แต่แสงก็ไม่สามารถหนีจากแรงโน้มถ่วงได้ เนื่องจากความเร็วที่จำเป็นในการทำเช่นนั้นจะมากกว่าความเร็วของแสง
ซึ่งเป็นสิ่งต้องห้ามโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพ
ทั่วไปของไอน์สไตน์ และในขณะที่ทฤษฎีนั้นผ่านการทดสอบหลายครั้ง นักวิจัยต้องการดูว่าทฤษฎีนี้ทนต่อ “พื้นทดสอบขั้นสุดท้าย” ได้ดีเพียงใด – ขอบหลุมดำแม้จะมีชื่อของมัน แต่หลุมดำก็ไม่ได้มืดมิด ก๊าซและฝุ่นที่ติดอยู่รอบตัวพวกมันในแผ่นสะสมมวลสารมีขนาดกะทัดรัดมากจนมักถูกทำให้ร้อนถึงระดับพันล้านองศา แม้กระทั่งก่อนที่สสารจะตกสู่หลุมดำในที่สุด ทำให้พวกมันเรืองแสงเป็นประกาย อันที่จริง ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปยังทำนายว่าหลุมดำจะมี “เงา” อยู่รอบๆ หลุมนั้น โดยวัดใหญ่กว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ประมาณสามเท่า เงาเป็นที่สนใจอย่างมากเนื่องจากขนาดและรูปร่างของมันขึ้นอยู่กับมวลเป็นหลัก และในขอบเขตที่น้อยกว่านั้น ขึ้นอยู่กับการหมุนของหลุมดำใดๆ ที่เป็นไปได้ ซึ่งเผยให้เห็นคุณสมบัติโดยธรรมชาติของมัน
Heino Falke จาก Radboud กล่าวว่า “หากแช่อยู่ในบริเวณสว่าง เช่น จานก๊าซเรืองแสง เราคาดว่าหลุมดำจะสร้างบริเวณที่มืดคล้ายกับเงา ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำนายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein ที่เราไม่เคยเห็นมาก่อนมหาวิทยาลัยในเนเธอร์แลนด์ ซึ่งเป็นประธานสภาวิทยาศาสตร์ของ EHT “เงานี้เกิดจากการโค้งงอโน้มถ่วงและการจับแสงที่ขอบฟ้าเหตุการณ์ เผยให้เห็นถึงธรรมชาติของวัตถุที่น่าสนใจมากมาย”
ภาพเหมือนของหลุมดำส้มบนดวงจันทร์ในการสังเกตหลุมดำโดยตรงที่ใจกลางของ Messier 87 ซึ่งเรียกว่า M87* นักดาราศาสตร์ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีความละเอียดเชิงมุมเทียบได้กับขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งอยู่ในลำดับสิบไมโครอาร์ควินาที แต่การจะบรรลุความละเอียดนั้นด้วยกล้องโทรทรรศน์ธรรมดา ซึ่งเหมือนกับการเห็นสีส้มบนพื้นผิวดวงจันทร์ จะต้องใช้จานขนาดเท่าโลกของเรา ซึ่งเห็นได้ชัดว่าทำไม่ได้
นักดาราศาสตร์ EHT กลับใช้เทคนิค
ดาราศาสตร์วิทยุของอินเตอร์เฟอโรเมตรีที่ยาวมาก (VLBI) แทน มันเกี่ยวข้องกับการรับสัญญาณวิทยุจากแหล่งทางดาราศาสตร์โดยเครือข่ายของกล้องโทรทรรศน์วิทยุแต่ละตัวและอาร์เรย์แบบยืดไสลด์ที่กระจัดกระจายไปทั่วโลก EHT ซึ่งเปิดใช้ครั้งแรกในปี 2550 ประกอบด้วยจานวิทยุแปดจานในสถานที่ต่างๆ หกแห่งทั่วโลก โดยทั้งหมดทำงานที่ความยาวคลื่น 1.3 มม. กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้รวมถึงAtacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ในชิลีกล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ (SPT) ในแอนตาร์กติกา และกล้องโทรทรรศน์ IRAM 30 เมตรในสเปน (ดูภาพทางซ้าย) ระยะห่างระหว่างกล้องโทรทรรศน์ EHT แต่ละตัว หรือที่เรียกว่า “เส้นฐาน” อยู่ในช่วง 160 ม. ถึง 10,700 กม.
แผนผังของกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ เครือข่ายทั่วโลก: กล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์รวมสัญญาณของหอสังเกตการณ์กล้องโทรทรรศน์วิทยุแปดแห่งรวมถึงอาตาคามาขนาดใหญ่มิลลิเมตร/ซับมิลลิเมตรอาร์เรย์ (ALMA) ในชิลีและกล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ (SPT) ในแอนตาร์กติกา เส้นทึบแสดงถึงกล้องโทรทรรศน์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเกตการณ์ M87* ในขณะที่เส้นประคือเส้นประที่ใช้สำหรับการสอบเทียบ
สัญญาณที่ได้รับจากกล้องโทรทรรศน์แต่ละจานในเครือข่ายนั้นถูกแท็กอย่างแม่นยำด้วยการประทับเวลาที่แม่นยำมาก โดยปกติจะใช้นาฬิกาอะตอมในแต่ละตำแหน่ง กล้องโทรทรรศน์แต่ละตัวผลิตได้ประมาณ 350 เทราไบต์ต่อวัน ซึ่งจัดเก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์ประสิทธิภาพสูงที่บรรจุฮีเลียม ข้อมูลจะสัมพันธ์กันในภายหลังและใช้เพื่อสร้างภาพที่สมบูรณ์โดยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ตั้งอยู่ที่สถาบัน Max Planck สำหรับดาราศาสตร์วิทยุ ในเมืองบอนน์ ประเทศเยอรมนี และ หอดูดาว MIT Haystackในสหรัฐอเมริกา กระบวนการนี้ทำให้ EHT เป็นเครื่องมือที่มีความละเอียดสูงสุดในโลก สามารถถ่ายภาพที่มีความละเอียดสูงกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ได้ถึง 2,000 เท่า และสามารถแก้ไขคุณลักษณะที่มีขนาดเล็กถึง 20 ไมโครอาร์ควินาที
ดาราศาสตร์ “จุดสังเกต” เนื่องจากขนาดของหลุมดำเป็นสัดส่วนกับมวลของมัน ยิ่งหลุมดำมีมวลมากเท่าใด เงาของมันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ด้วยมวลมหาศาลและความใกล้ชิดสัมพัทธ์ M87* ถูกคาดการณ์ว่าเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่ใหญ่ที่สุดที่สามารถดูได้จากโลก — ทำให้เป็นเป้าหมายที่สมบูรณ์แบบสำหรับ EHT นักดาราศาสตร์สังเกต M87* ในวันที่ 5, 6, 10 และ 11 เมษายน 2017 โดยกล้องโทรทรรศน์จะทำการสแกนต่อเนื่องกันเป็นเวลาสามถึงเจ็ดนาทีในแต่ละวัน
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>slottosod.com
