Tanescope ya EHT (Tukio la Horizont Telescope) inatoa wanasayansi wazo mpya la monster inayoitwa Milky Way. Shukrani kwa data hii, tunaangalia kwa karibu shimo nyeusi kwa mara ya kwanza.

Mfumo wa darubini za redio ambazo zimewekwa kote duniani na kuziita EHT (Tukio la Horizon la Tukio), ililenga wachache. Sagittarius A ni shimo kubwa nyeusi nyeusi katikati ya Njia ya Milky, na shimo kubwa zaidi nyeusi mbali na miaka 53,5 ya mwanga-mwanga katika Galaxy M87. Mnamo Aprili, 2017 ilijiunga na uchunguzi ili kuchunguza mipaka ya mashimo nyeusi ambapo nguvu ya mvuto ni yenye nguvu hata hata mionzi ya mwanga haiwezi kuondoka. Karibu baada ya miaka miwili ya kulinganisha, wanasayansi walichapisha picha za kwanza za uchunguzi huu. Sasa wanasayansi wana matumaini kwamba picha mpya zinaweza kutuambia zaidi kuhusu mashimo nyeusi.

Je! Shimo halisi nyeusi inaonekanaje?

Mashimo nyeusi yanastahili jina lao. Mnyama mwenye nguvu sana hutoa mwanga wowote katika sehemu yoyote ya wigo wa umeme, hivyo hauonekani kuwepo peke yake. Lakini wataalamu wa astronomers wanajua huko nje kwa namna fulani kwa aina yao ya kusindikiza. Kwa kuwa nguvu zao za nguvu hupiga gesi na udongo, hutengenezwa kwa watu kwa njia ya kuzungumza disk ya kupigia na atomi zao za kupindana. Shughuli hii inatoa "joto nyeupe" na hutoa X-ray na mionzi mingine yenye nguvu. Machafuko mengi ya "chuki" yanajaa mashimo nyeusi kisha huwashawishi nyota zote katika galaxi zilizozunguka.

Inaaminika kuwa picha ya telescope ya SHTH ya SHT, Sagittaria A, itakuwa na kivuli giza nyeusi kwenye disk yake ya kufuatilia ya vifaa vyema. Simulation ya kompyuta na sheria za fizikia ya mvuto huwapa wanasayansi wazo nzuri la nini cha kutarajia. Kutokana na nguvu kubwa ya mvuto karibu na shimo nyeusi, disk ya accretion itaharibika karibu na upeo wa pete na nyenzo hii itaonekana nyuma ya shimo nyeusi. Picha inayosababisha ni uwezekano wa kutosha. Mvuto unapunguza mwanga kutoka sehemu ya ndani ya disc kuelekea Dunia kwa nguvu zaidi kuliko sehemu ya nje na hufanya sehemu ya pete iwe nyepesi.

Je, sheria za uhusiano wa jumla hutumika karibu na shimo nyeusi?

Sura halisi ya pete inaweza kutatuliwa na pat zaidi ya kusisimua katika fizikia ya kinadharia. Nguzo mbili katika fizikia ni nadharia ya Einstein ya uhusiano wa jumla, ambayo hudhibiti vitu vikali na vyema vya nguvu kama vile shimo nyeusi na mechanics ya quantum inayodhibiti ulimwengu wa ajabu wa chembe za subatomic. Kila nadharia inafanya kazi katika uwanja wake mwenyewe. Lakini hawawezi kufanya kazi pamoja.

Mwanafizikia Lia Medeiros wa Chuo Kikuu cha Arizona huko Tucson anasema:

"Jumla ya fizikia ya upatanisho na quantum haijatikaniana. Ikiwa upatanisho wa jumla unatumika katika eneo la shimo nyeusi, basi inaweza kumaanisha kusonga mbele kwa wataalamu wa fizikia ".

Kwa sababu mashimo mweusi ni mazingira yenye nguvu zaidi ya mvuto katika ulimwengu, ndiyo mazingira bora kwa mtihani wa dhiki ya mvuto. Ni kama kutupa nadharia dhidi ya ukuta na kutarajia na kuiharibu. Ikiwa nadharia ya jumla ya uwiano ina kweli, wanasayansi wanatarajia kwamba shimo nyeusi litakuwa na kivuli maalum na hivyo sura ya mviringo, isipokuwa nadharia ya Einstein itatumika, basi kivuli kitakuwa na sura tofauti. Lia Medeiros na wafanyakazi wenzake wamejitumia simulation ya kompyuta kwa vivuli mbalimbali vya 12 000 nyeusi shimo ambayo inaweza kutofautiana na nadharia za Einstein.

L. Mederios anasema:

"Ikiwa tunapata kitu tofauti (mbadala kwa nadharia za mvuto), itakuwa kama sasa ya Krismasi."

Hata kupotoka kidogo kutokana na nadharia ya jumla ya uwiano wa kifedha itasaidia wanajimu wanalinganisha kile wanachokiona kutokana na kile wanatarajia.

Je! Nyota zilizokufa huitwa pulsars zinazunguka shimo nyeusi kwenye njia ya milky?

Njia nyingine ya kuchunguza nadharia ya jumla ya uhusiano kuhusiana na mashimo nyeusi ni kuchunguza jinsi nyota zinazowazunguka zinazunguka. Wakati nuru kutoka kwa nyota inapita katika uwanja wa kivutio kikubwa cha shimo nyeusi karibu na hilo, nuru ni "imetumwa" na hivyo inaonekana kuwa nyekundu. Utaratibu huu, unaoitwa "mabadiliko ya nyekundu, mvuto," na nadharia ya jumla ya uwiano, ulifikiriwa. Mwaka jana wapata astronomers waliiona karibu na eneo la SgrA. Hadi sasa, habari njema kwa nadharia ya Einstein. Njia bora zaidi ya kuthibitisha jambo hili ni kufanya mtihani huo huo kwenye vifarasi vinavyozunguka haraka na kufuta anga ya nyota na mionzi ya mionzi kwa vipindi vya kawaida na kuonekana kuwa inayotembea.

Mabadiliko ya mvuto wa rangi nyekundu ingekuwa hivyo kuharibu operesheni ya kawaida ya metronomic na kwa kuzingatia itakuwa na mtihani sahihi zaidi wa nadharia ya uhusiano wa jumla.

Scott Ranson wa Observatory ya Taifa ya Astronomical huko Charlottesville anasema:

"Kwa watu wengi wanaotazama eneo la SgrA, itakuwa ndoto kugundua pulsars, au pulsars zinazozunguka shimo nyeusi. Vipimo vingi vya kupendeza na vya kina sana vya nadharia ya jumla ya uhusiano vinaweza kutolewa na pulsars. "

Pamoja na uchunguzi wa makini, hata hivyo, hakuna pulsar imepatikana ikitazama karibu na eneo la SgrA bado. Kwa sababu kwa sababu vumbi vya galactic na gesi hugawa maji yao na ni vigumu kulenga. Lakini EHT bado inatoa mtazamo bora katikati ya mawimbi ya redio hivyo S.Ransom na wenzake wanatarajia watakuwa na uwezo wa kufanya hivyo. "Ni kama safari ya uvuvi ambao nafasi ya kukamata ni ndogo sana, lakini inafaika," anasema S.Ransom.

Pulsar PSR J1745-2900 (kushoto katika mfano) iligunduliwa katika 2013. Inafanana kwa usahihi kwenye miaka ya mwanga ya 150 karibu na shimo nyeusi katikati ya galaxy. Lakini ni mbali sana na yeye kutekeleza vipimo sahihi vya uhusiano wa jumla. Uwepo wa pulsar hii huwapa astronomers matumaini ya kutumia EHT kugundua pulsars zaidi na karibu karibu na shimo nyeusi.

Je, shimo nyeusi huzalisha jets?

Mashimo machafu nyeusi ni vumbi vya njaa na kuteka kiasi kikubwa cha gesi na vumbi wakati wengine ni wapigaji wa kula. Hakuna anayejua ni kwa nini. SgrA inaonekana kuwa mlaji mwenye wasiwasi na duka la kushangaza la giza, licha ya molekuli sawa na mamilioni ya 4 ya watu wa jua. Lengo lingine, linalotengwa na EHT, shimo nyeusi katika Galaxy M87 ni glutton gluttonous. Inaleta kama 3,5 kwa milioni ya mabilioni ya 7,22. Na kwamba, pamoja na disk kubwa ya kusanyiko ya dalili katika maeneo yake, pia hutoa chembechembe za chembechembe za chini ya chini ya 5 000 mbali.

Taasisi ya Thomas Krichbaum ya Rasilimali ya Redio katika Bonn inasema:

"Ni ubishi kidogo kufikiria kuwa shimo nyeusi haiondoi kitu kabisa."

Kwa kawaida watu hufikiri kwamba shimo nyeusi linachukua. Mashimo mengi ya nyeusi yanazalisha jets ambazo ni zaidi na pana zaidi kuliko galaxi zote na zinaweza kufikia mabilioni ya miaka-mwanga kutoka shimo nyeusi.

Swali la asili ni nini kinachoweza kuwa chanzo chenye nguvu chenye nguvu ambacho hutoa jets kwenye umbali mkubwa sana. Shukrani kwa EHT, tunaweza hatimaye kufuatilia matukio haya kwa mara ya kwanza. Tunaweza kukadiria ukubwa wa shamba la magnetic ya shimo nyeusi kwenye galaxy la M87 kwa sababu zinahusiana na nguvu za jet. Kwa kupima mali ya jets wakati wao ni karibu shimo nyeusi, husaidia kuamua wapi jets hutoka - kutoka ndani ya disc yake, au kutoka sehemu nyingine ya disc au kutoka shimo nyeusi yenyewe.

Uchunguzi huu unaweza pia kufafanua kama jets zinatoka shimo nyeusi au kutoka kwa vifaa vinavyotembea haraka kwenye diski. Kwa sababu jets zinaweza kubeba nyenzo kutoka katikati ya galaxy kwenye eneo la intergalactic, hii inaweza kuelezea athari kwenye maendeleo ya galaxy na ukuaji. Na hata ambapo sayari na nyota zinazaliwa.

T. Krichbaum anasema:

"Ni muhimu kuelewa mabadiliko ya galaxies kutoka mwanzo wa mashimo meusi hadi kuzaliwa kwa nyota na mwishowe hadi kuzaliwa kwa maisha. Hii ni hadithi kubwa sana, na kwa kusoma ndege za mashimo meusi, tunaongezea kidogo chembe ndogo za kitendawili cha maisha. "

Mshapishaji Kumbuka: Hadithi hii ilirekebishwa na 1 Aprili 2019 kwa kusafisha uzito wa shimo nyeusi M 87: umati wa galaxy ni trillioni 2,4 ya wingi wa Sun. Shimo nyeusi yenyewe ina molekuli kama Suns bilioni kadhaa. Aidha, simulation ya shimo nyeusi ni mfano wa uthibitisho wa nadharia ya Einstein ya relativity ujumla, si refutation yake.