Fíricí nua faoi phoill dhubha

24. 04. 2019
6ú comhdháil idirnáisiúnta eispholaitíochta, staire agus spioradáltachta

Tugann sonraí ó Theileascóp Horizont Imeacht EHT smaoineamh nua d’eolaithe ar ollphéist ar a dtugtar Bealach na Bó Finne. A bhuíochas leis na sonraí seo, caithfimid breathnú níos dlúithe ar an bpoll dubh den chéad uair.

Córas teileascóip raidió a chuirtear timpeall an Domhain agus tugaimid air EHT (Teileascóp Imeacht Horizont), dírithe ar chúpla fathach. Saighdeoir A. Is poll dubh ollmhór ollmhór é i lár Bhealach na Bó Finne, agus poll dubh níos mó fós 53,5 milliún solasbhliain ar shiúl sa réaltra M87. I mí Aibreáin 2017, tháinig na réadlanna le chéile chun teorainneacha poill dhubha a urramú, áit a bhfuil fórsa domhantarraingthe chomh láidir nach féidir le fiú gathanna solais é a fhágáil. Tar éis beagnach dhá bhliain de chomparáid a dhéanamh idir na sonraí, d’fhoilsigh na taighdeoirí na chéad íomhánna a fuarthas de na breathnuithe seo. Anois tá súil ag eolaithe gur féidir leis na híomhánna nua níos mó a insint dúinn faoi phoill dhubha.

Cén chuma atá ar pholl dubh i ndáiríre?

Is fiú go mór poill dhubha a n-ainm. Ní astaíonn an beithíoch mór imtharraingthe solas in aon chuid den speictream leictreamaighnéadach, mar sin is cosúil nach bhfuil siad ann leo féin. Ach tá a fhios ag réalteolaithe go bhfuil siad amuigh ansin mar gheall ar choimhdeacht de chineál éigin. De réir mar a théann a bhfeidhm imtharraingthe i ngás agus i ndeannach stellar, cruthaíonn mais i gcruth diosca rothlaithe rothlaithe lena n-adamh imbhuailte timpeall orthu. Astaíonn an ghníomhaíocht seo "teas bán" agus astaíonn X-ghathanna agus radaíocht ardfhuinnimh eile. Ansin soilsíonn na poill dhubha sáithithe "gráin" na réaltaí go léir sna réaltraí máguaird.

Glactar leis san íomhá ó theileascóp EHT de Saighdeoir A i limistéar Bhealach na Bó Finne, ar a dtugtar Sgr A freisin, go mbeidh scáth poll dubh air ar a dhiosca breisiúcháin d’ábhar geal. Tugann insamhaltaí ríomhaireachta agus dlíthe na fisice imtharraingthe smaoineamh maith go leor do réalteolaithe faoi na rudaí a mbeifí ag súil leo. Mar gheall ar an bhfórsa imtharraingthe ard in aice leis an bpoll dubh, déanfar an diosca breisiúcháin a dhífhoirmiú timpeall léaslíne an fháinne agus beidh an t-ábhar seo le feiceáil taobh thiar den pholl dubh. Is dóigh go mbeidh an íomhá mar thoradh air sin neamhshiméadrach. Lúbann domhantarraingt an solas ón gcuid istigh den diosca i dtreo an Domhain níos deacra ná an chuid seachtrach agus déanann sé cuid den fháinne níos éadroime.

An bhfuil feidhm ag dlíthe an dlí ghinearálta maidir le coibhneas timpeall poll dubh?

B’fhéidir go réiteoidh cruth cruinn an fháinne an staid is frustraí san fhisic theoiriciúil. Is é an dá philéar san fhisic teoiric Einstein ar choibhneasacht ghinearálta, a rialaíonn rudaí ollmhóra agus láidre imtharraingthe mar an poll dubh, agus meicnic chandamach, a rialaíonn domhan aisteach na gcáithníní fo-adamhacha. Oibríonn gach teoiric ina réimse féin. Ach ní féidir leo oibriú le chéile.

Deir an fisiceoir Lia Medeiros in Ollscoil Arizona i Tucson:

"Tá coibhneasacht ghinearálta agus fisic chandamach neamh-chomhoiriúnach lena chéile. Má chuirtear coibhneasacht ghinearálta i bhfeidhm i bpoll dubh, ansin d’fhéadfadh go gciallódh sé céim chun tosaigh d’fhisiceoirí. "

Toisc gurb iad poill dhubha an timpeallacht imtharraingthe is foircní sa chruinne, is iad an timpeallacht is fearr don tástáil struis teoiric domhantarraingthe. Tá sé cosúil le teoiricí a chaitheamh i gcoinne balla agus a bheith ag súil an bhfuil siad á cuimilt síos agus conas atá siad. Má tá teoiric ghinearálta na coibhneasachta i bhfeidhm, ansin tá eolaithe ag súil go mbeidh scáth ar leith ag poll dubh agus cruth ciorclach dá bhrí sin; mura bhfuil teoiric Einstein i bhfeidhm, ansin beidh cruth difriúil ar an scáth. Chuir Lia Medeiros agus a comhghleacaithe insamhalta ríomhaire i bhfeidhm ar scáthláin éagsúla 12 poill dhubh, a d’fhéadfadh a bheith difriúil ó theoiricí Einstein.

Deir L. Mederios:

"Má aimsímid rud éigin difriúil (roghanna eile seachas teoiricí domhantarraingthe), beidh sé cosúil le bronntanas Nollag."

Chabhródh fiú diall beag ó theoiric ghinearálta na coibhneasachta le réalteolaithe an méid a fheiceann siad óna bhfuil súil acu a chainníochtú.

An bhfuil réaltaí marbha ar a dtugtar pulsars timpeall ar pholl dubh ar Bhealach na Bó Finne?

Bealach eile chun teoiric ghinearálta na coibhneasachta timpeall ar phoill dhubha a thástáil is ea breathnú ar an gcaoi a mbogann na réaltaí timpeall orthu. Nuair a shreabhann solas ó réaltaí i réimse na mór-tarraingthe de pholl dubh in aice leis, síneann an solas agus dá bhrí sin feictear dúinn é. Glacadh leis an bpróiseas seo, ar a dtugtar an “t-aistriú dearg, imtharraingthe,” agus teoiric ghinearálta na coibhneasachta. Anuraidh, thug réalteolaithe faoi deara é gar do réigiún SgrA. Go dtí seo dea-scéal do theoiric Einstein. Bealach níos fearr fós chun an feiniméan seo a dhearbhú ná an tástáil chéanna a dhéanamh ar phulsanna, a rothlaíonn go gasta agus a scuabann gathanna na radaíochta isteach sa spéir réaltach go tráthrialta agus ar dealraitheach go bhfuil siad bíogach.

Mar sin chuirfeadh an t-aistriú imtharraingthe dearg isteach ar an gcúrsa rialta metronómach agus dhéanfadh a mbreathnóireacht tástáil níos cruinne ar theoiric na coibhneasachta ginearálta.

Deir Scott Ranson ón Réadlann Réalteolaíoch Náisiúnta i Charlottesville:

“I gcás fhormhór na ndaoine a bhreathnaíonn ar cheantar SgrA, bheadh ​​sé ina bhrionglóid pulsars, nó pulsars a fháil ag fithisiú poll dubh. Is féidir le pulsars go leor tástálacha an-suimiúla agus an-mhionsonraithe ar theoiric ghinearálta na coibhneasachta a sholáthar. "

Mar sin féin, in ainneoin breathnóireacht chúramach a dhéanamh, níor aimsíodh aon phulsar a scaiptear gar go leor do réigiún SgrA go dtí seo. Go páirteach toisc go scaiptear deannach agus gás réaltrach a gcuid gathanna agus gur deacair díriú orthu. Ach soláthraíonn EHT an radharc is fearr go dtí seo ar lár na dtonnta raidió, agus mar sin tá súil ag S. Ransom agus a chomhghleacaithe a bheith in ann é sin a dhéanamh. "Tá sé cosúil le turas iascaireachta le seans an-íseal gabhála, ach is fiú é," a deir S.Ransom.

Thángthas ar an Pulsar PSR J1745-2900 (ar chlé sa léaráid) in 2013. Fithisíonn sé go díreach 150 solasbhliain timpeall ar pholl dubh i lár an réaltra. Mar sin féin, tá sé rófhada le haghaidh tástálacha beachta ar theoiric ghinearálta na coibhneasachta. Tugann an pulsar seo an-dóchas do réalteolaithe go n-úsáidfidh siad EHT chun pulsar níos mó agus níos gaire a fháil níos gaire don pholl dubh.

Conas a tháirgeann poill dhubha scairdeanna?

Is cannibals ocracha iad roinnt poill dhubha agus tarraingíonn siad méideanna ollmhóra gáis agus deannaigh, agus itheann pioc iad cuid eile. Níl a fhios ag aon duine cén fáth. Is cosúil gur itheoir imníoch é SgrA le diosca ionadh dorcha, in ainneoin mais atá cothrom le 4 mhilliún gréine. Sprioc eile ar a ndíríonn EHT, an poll dubh sa réaltra M87, ná cannibal beoga. Meáchan sé an oiread agus 3,5 go 7,22 billiún gréine. Agus, sa bhreis ar an diosca fabhraithe carntha ollmhór ina chomharsanacht, tá sruth cáithníní fo-adamhacha luchtaithe ag sileadh as go dtí 5 solasbhliain.

Institiúid Réalteolaíocht Raidió Thomas Krichbaum i mBonn a deir:

"Is contrárthacht é, smaoineamh nach gcuireann poll dubh rud ar bith as an áireamh."

De ghnáth ceapann daoine nach n-ionsúnn poll dubh ach é. Táirgeann go leor poill dhubha scairdeanna atá níos faide agus níos leithne ná réaltraí iomlána agus a fhéadann billiúin solasbhliana a bhaint amach as an bpoll dubh.

Is í an cheist nádúrtha cén fhoinse chumhachtach fuinnimh a astaíonn scairdeanna ó achair chomh fada sin. Buíochas le EHT, is féidir linn na himeachtaí seo a rianú den chéad uair. Is féidir neart réimse maighnéadach poll dubh sa réaltra M87 a mheas trí EHT a thomhas, toisc go bhfuil baint acu le fórsaí na scairdeanna. Trí airíonna scairdeanna a thomhas nuair atá siad in aice le poll dubh, cabhraíonn sé le fáil amach cá as a dtagann an scaird - ón taobh istigh dá dhiosca, nó ó chuid eile den diosca, nó ón bpoll dubh féin.

Is féidir leis na breathnuithe seo a shoiléiriú freisin an dtagann na scairdeanna as poll dubh nó as ábhar atá ag sreabhadh go tapa sa diosca. Toisc gur féidir le scairdeanna ábhar a iompar as lár an réaltra isteach sa réigiún idir-slaodach, d’fhéadfadh sé seo an éifeacht ar éabhlóid agus fás réaltraí a mhíniú. Agus fiú nuair a bheirtear pláinéid agus réaltaí.

Deir T. Krichbaum:

“Tá sé tábhachtach tuiscint a fháil ar éabhlóid réaltraí ó fhoirmiú luath poill dhubha go breith réaltaí agus go deireadh bhreith na beatha. Is scéal an-mhór é seo, agus trí staidéar a dhéanamh ar scairdeanna poill dhubha, nílimid ach ag cur beagán le cáithníní beaga bhfreagra mearaí an tsaoil. "

Nóta Foilsitheora: Nuashonraíodh an scéal seo an 1 Aibreán, 2019 trí mhais an phoill dhubh M 87 a shonrú: is é mais an réaltra 2,4 trilliún mais na Gréine. Tá mais cosúil le roinnt billiún Suns sa pholl dubh féin. Is sampla é an t-aguisín, insamhalta an phoill dhubh, de theoiric Einstein ar choibhneasacht ghinearálta, ní a bhréagnú.

Ailt den chineál céanna