Uuendatud 11. aprillil kell 16:40. ET.
Eile panid Earthlings kõigepealt pilgu musta augu tegelikule kujutisele - muutes selle, mis elas ainult meie kollektiivsetes kujutlustes, konkreetseks reaalsuseks.
Pilt kujutab oranži tooniga ümarat rõngast, mis ümbritseb musta augu tumedat varju, mis kerkib Neitsi A-ga tuntud galaktika (Messier 87) keskpunkti 55 miljoni valgusaasta kaugusel.
Sellest hägusast esimesest pilgust piisab, et kinnitada, et Einsteini relatiivsusteooria töötab isegi selle hiiglasliku kuristiku piiril - äärmises kohas, kus mõned arvasid, et tema võrrandid lagunevad. Kuid see tabamatu pilt tekitab palju küsimusi. Siin on mõned teie küsimustele vastused.
Mis on must auk?
Mustad augud on äärmiselt tihedad objektid, millest midagi, isegi mitte kerget, ei pääse. Kui nad söövad lähedal asuvat ainet, kasvab nende suurus. Mustad augud tekivad tavaliselt siis, kui suur täht sureb ja ise kokku kukub.
Arvatakse, et supermassiivsed mustad augud, mis on miljoneid või miljardeid kordi massiivsemad kui päike, asuvad peaaegu kõigi galaktikate, sealhulgas meie endi keskmes. Meie nimeks on Ambur A *.
Miks pole me varem näinud musta augu pilti?
Mustad augud, isegi supermassiivsed, pole nii suured. Näiteks pildistades meie Linnutee keskel asuvat musta auku, mida arvatakse olevat umbes 4 miljonit korda suurem kui päike, oleks nagu pildistada kuu pinnal DVD-d, Dimitrios Rääkis Voxile Arizona ülikooli astrofüüsik Psaltis. Samuti varjavad mustad augud tavaliselt materjali, mis varjab musta auku ümbritsevat valgust, kirjutasid nad.
Kuidas me teadsime enne seda pilti, et mustad augud on olemas?
Einsteini relatiivsusteooria ennustas kõigepealt, et kui massiivne täht suri, jättis see maha tiheda tuuma. Kui see tuum oli üle kolme korra massiivsem kui päike, näitasid tema võrrandid, et raskusjõud tekitas NASA andmetel musta augu.
Kuid kuni eilseni (10. aprillini) ei saanud teadlased mustaid auke pildistada ega neid otseselt jälgida. Pigem tuginesid nad kaudsetele tõenditele - käitumisele või signaalidele, mis tulevad teistelt läheduses asuvatelt objektidelt. Näiteks must auk guugeldab tähti, mis on sellele liiga lähedal. See protsess kuumutab tähti, põhjustades röntgenisignaalide väljastamise, mis on teleskoopide abil tuvastatavad. Mõnikord sülitavad mustad augud välja ka laetud osakeste hiiglaslikud purunemised, mis on jällegi meie instrumentide abil tuvastatavad.
Teadlased uurivad mõnikord ka objektide liikumist - kui tundub, et neid tõmmatakse veidralt, võib süüdlaseks olla must auk.
Mida me pildil näeme?
Mustad augud ise kiirgavad tuvastamiseks liiga vähe kiirgust, kuid nagu Einstein ennustas, on näha musta augu piirjooni ja sündmuse horisonti - piiri, millest kaugemale valgus ei pääse.
Selgub, see on tõsi. Keskel olev tume ring on musta augu "vari", mille paljastab hõõguv gaas, mis istub selle ümber sündmushorisondil. (Musta augu äärmine gravitatsiooniline tõmme kuumendab gaasi, põhjustades selle kiirguse või "hõõgumise". Kuid sündmushorisondil olev gaas ei ole tegelikult oranž - pigem otsustasid projekti kaasatud astronoomid raadiolaine signaale oranžiks värvida, et kujutada heite erksust.
Kollased toonid tähistavad kõige intensiivsemaid heiteid, punased aga madalamat intensiivsust ja mustad vähe või üldse mitte. Nähtavas spektris näeks emissioonide värv palja silmaga ilmselt valget värvi, võib-olla pisut sinise või punase värviga.
Lisateavet saate lugeda sellest Live Science artiklist.
Miks on pilt udune?
Praeguse tehnoloogiaga on see kõrgeim võimalik eraldusvõime. Event Horizon Teleskoobi lahutusvõime on umbes 20 mikrosekundit. (Üks mikroarkesekund on lause lõpus umbes perioodi suurune, kui te seda Maalt vaatasite ja New Yorgi amatöör-astronoomide liidu ajakirja teatel oli see periood Kuule jäänud voldikus.)
Kui teete tavalise foto, mis sisaldab miljoneid piksleid, puhute seda paar tuhat korda üles ja silitate seda, näete umbes sama eraldusvõimet, nagu on näha musta augu pilti, ütles Geoffrey Crew, kes on komisjoni aseesimees Ürituse horisondi teleskoop. Kuid arvestades, et nad kujutavad musta auku 55 miljoni valgusaasta kaugusel, on see uskumatult muljetavaldav.
Miks on rõnga kuju nii ebakorrapärane?
Misjoniteadlased veel ei tea. "Hea küsimus ja üks, millele loodame tulevikus ka vastata," sõnas Crew. "Praegu on M87 meile seda näidanud."
Kuidas teadlased selle pildi hõivasid?
Üle 200 astronoomi kogu maailmas võttis mõõtmised läbi kaheksa maapealse raadioteleskoobi abil, mida ühiselt tuntakse kui Event Horizon Telescope (EHT). Need teleskoobid asuvad tavaliselt kõrgel kõrgusel, näiteks vulkaanid Hawaiil ja Mehhikos, Arizona mäed ja Hispaania Sierra Nevada, Atacama kõrb ja Antarktika, selgub riikliku teadusfondi avaldusest.
2017. aasta aprillis sünkroniseerisid astronoomid kõiki teleskoope, et mõõta samaaegselt musta augu sündmushorisondist eralduvaid raadiolaineid. Teleskoopide sünkroonimine sarnanes mullakujulise teleskoobi loomisega, mille lahutusvõime oleks 20 mikroarcsekundit - piisab New Yorki käes oleva ajalehe lugemiseks Pariisi kohvikust. (Võrdluseks - nende pilti kujutatud musta augu läbimõõt on umbes 42 mikrosekundit).
Seejärel võtsid nad kõik need toored mõõtmised, analüüsisid neid ja ühendasid need teie poolt nähtavaks kujundiks.
Miks mõõtsid teadlased pildi hõivamiseks pigem raadiolaineid kui nähtavat valgust?
Raadiolainete abil saaksid nad parema eraldusvõime kui nähtava valguse korral. "Raadiolained pakuvad praegu kõigi tehnikate suurimat nurklihutust," ütles Crew. Nurga eraldusvõime osutab sellele, kui hästi (väikseim nurk) teleskoop suudab eristada kahte eraldiseisvat objekti.
Kas see on tegelik foto?
Ei, mitte traditsioonilises mõttes. "Raadiolainete abil on pilti keeruline teha," sõnas Crew. Misjoniteadlased mõõtsid musta augu sündmushorisondist kiirgavaid raadiolaineid ja töötlevad seda teavet siis arvuti abil, et saada nähtav pilt.
Kas see pilt tõestab taas Einsteini relatiivsusteooriat?
Jep. Einsteini relatiivsusteooria ennustas, et mustad augud on olemas ja neil on sündmuste horisond. Samuti ennustavad võrrandid, et sündmuse horisont peaks olema mõnevõrra ringikujuline ja suurus olema otseselt seotud musta augu massiga.
Vaata ja vaata: mõnevõrra ümmargune sündmuste horisont ja musta augu järeldatav mass vastavad hinnangutele, mis sellel peaks põhinema, sellest kaugemal asuvate tähtede liikumisel.
Lisateavet saate lugeda veebisaidilt Space.com.
Miks nad ei püüdnud pilti meie enda galaktika mustast august, valides selle asemel kauge?
M87 oli esimene mõõdetud musta augu uurija, nii et nad analüüsisid seda kõigepealt, ütles Event Horizon Teleskoobi direktor Shep Doeleman pressikonverentsi ajal. Kuid see oli ka lihtsam pilt, võrreldes Amburi A * -ga, mis asub meie galaktika keskpunktis, lisas ta. Seda seetõttu, et see on nii kaugel, et see ei liigu eriti mõõtmiste õhtu jooksul. Ambur A * on palju lähemal, nii et taevas pole see nii "fikseeritud". Igal juhul on "meil väga hea meel töötada Sag A * kallal," ütles Doeleman. "Me ei luba midagi, kuid loodame selle saada varsti."
