Новини

Пробив в познанието за тъмната материя

Учени заснеха черна дупка в сърцето на Млечния път

dims

Последните месеци са месеци на пробив в познанието за тъмната материя и за т. нар. Черните дупки. Докато едни учени се опитваха да заснемат черна дупка, други успяха да фотографират тъмната материя.

Учени от Университета на Ватерло в Канада публикуваха първата снимка на тъмна материя, която обхваща пространството между две галактики, съобщиха световните медии. Снимката изглежда потвърждава основните теории на учените за градивното нещо на Вселената. Смята се, че тъмната материя е много трудно откриваема, защото нито отразява, нито поглъща светлина и затова е невидима. Според учените тя е „лепилото“, което държи Вселената в едно.

„Тази снимка ни позволява вече да не прогнозираме, а да измерваме и да виждаме“, коментира професорът по астрономия в университета Ватерло Майк Хъдсън. Учените са използвали метод, който „изкривява“ светлината на галактиките, когато около тях има невидима маса като тъмна материя или черна дупка.

Снимката е състав от кадри на над 23 000 двойки галактики, които се намират на 4,5 милиарда светлинни години разстояние от Земята. Ярките зони в кадъра горе са две галактики, а около тях е тъмната материя и как се разпространява тя.

Учените смятаха, че тъмната материя е като „мост“, който свързва галактиките. Снимката го потвърждава, като позволява да се види как точно тя се разпростира между галактиките и около тях. Смята се, че тъмната материя съставя около 25% от Вселената. Снимката показва, че тъмната материя е най-силна между галактики, които са на по-малко от 40 млн. светлинни години една от друга.

Hudson figure v4

Същевременно международен екип от учени се опитват да заснемат черна дупка в центъра на Млечния път, където се намира Sagittarius A*. За целта в периода от 4 до 11 април те използваха гигантския радио телескоп Event Horizon (EHT), за да снимат тази част от Вселената. Телескопът всъщност представлява мрежа от радио телескопи, разположени на няколко континента, които могат да обединяват ресурсите си и на практика да се превърнат в гигантски телескоп, който обхваща почти цялата планета. Резултатът е много голяма резолюция, като EHT може да види дупка от карфица на небосклона – както изглежда и Sagittarius A* от гледна точка на Земята. Дупката се намира на 26 000 светлинни години от разстояние от нас и тежи колкото 4 милиона слънца.

Образуванието е с диаметър от около 20 млн. км. Досега Sagittarius A* не е наблюдавана директно, но учените са убедени в съществуването ѝ заради паралелните процеси и влиянието на гравитацията ѝ в района около нея.

Заснемането на черната дупка генерира огромен масив от информация, която ще се обработва с месеци, затова е рано да се каже дали учените са успели в начинанието или не. Това ще стане ясно догодина, а учените са заредени с търпение. Те обясняват, че данните от Южния полюс ще могат да бъдат взети едва през октомври. Това е първият път, в който се използва този телескоп за „лов” на черни дупки, както и телескопа в Атакама (който представлява 66 радио чини в Чили). Всеки от радио телескопите в EHT е с атомен часовник, за да могат всички да работят в максимален синхрон. Данните са в размер на 500 ТВ и са записани на 1024 твърди дискове. Всеки един е с капацитет на около 10 000 стандартни лаптопа.

Цялата тази информация ще се изпрати до Масачузетсткия технологичен институт (MIT), който е разработил специални компютърни алгоритми. Те ще вземат генерираната от EHT информация, ще я анализират и превърнат във видимо изображение. Освен това с анализите ще се занимават и в Института „Макс Планк” в Бон, Германия.

Хайно Факъл от Университета Радбаунд в Нименген, Холандия, коментира, че дори снимката да е размазана и неясна, тя все пак ще е първият реален тест на предсказанието на Алберт Айнщайн и неговата теория за гравитацията около черна дупка. „Снимката ще превърне черната дупка от митичен обект в нещо конкретно, което може да изучаваме”, казва Факъл.

p02rz7np

„Вместо да конструираме гигантски телескоп, който би могъл да потъне под собствената си тежест, ние съчетахме няколко обсерватории като парчета от исполинско огледало“, изтъква Майкъл Бремър,един от участниците в проекта Event Нorizon.

По думите на Бремър, с тази комбинация се получава виртуален телескоп с размерите на Земята с приблизителен диаметър от 10 хиляди километра. А колкото един такъв уред е по-голям, толкова по-прецизни детайли е способен да улови. Заснемането на черна дупка ще бъде премиера в историята на астрономията.

Но според теорията, когато материята е всмукана от черната дупка, тя излъчва известно количество светлина. Проектът Event Нorizon провежда изследванията си в милиметричните вълни и може да улови това лъчение. Астрономите по този начин се надяват да регистрират периметъра на черната дупка. При тази комбинирана мощ на осемте телескопа, пръснати по Земята, може да се различи светлинен обект с обема на топка за голф върху повърхността на Луната.

Учените предупреждават, че не бива да очакваме снимка, която да прилича на досегашните художествени изображения на черни дупки.

„Хъбъл” засне изгонени черни дупки140509 ALMA UHD 01

Изгонените черни дупки

Астрономи за пръв път са заснели и потвърдили рядко космическо явление. При него свръхмасивни черни дупки са „изгонени“ от своите галактики. Учените са направили снимка на този процес с помощта на телескопа „Хъбъл“ на чийто сайт е публикувана и новината.

Досега астрономите имаха само подозрения, че това е възможно, но едва сега виждат за първи път „бягаща“ черна дупка. Учените са видели процеса в отдалечената галактика 3C186, която се намира на 8 млрд. светлинни години разстояние, като в нея е имало свръхмасивна черна дупка с маса колкото милиард Слънца.

„Смятаме, че е била необходима енергия колкото 100 млн. експлодиращи супернови, за да може черната дупка да бъде изместена от галактиката“, коментира Стафано Бианки от Римския университет, който е съавтор на проучването. Учените първо са забелязали, че квазарът, който подсказва наличието на черна дупка, не е в средата на галактиката, а е изместен сериозно от центъра ѝ.

Учените са изчислили, че черната дупка е преминала около 35 000 светлинни години разстояние от центъра на галактиката. Това разстояние е повече отколкото е между Слънцето и центъра на Млечния път. Освен това черната дупка продължава да се движи към края на галактиката си със скорост 7.5 млн. км/ч. С подобна скорост може да се стигне от Земята до Луната за три минути.

Учените казват, че има няколко версии защо се е стигнало до изместването на галактиката. Най-реалистичната според тях е заради гравитационни вълни, които са породени от сливането на две черни дупки в една. Най-вероятно едната черна дупка е била с по-малка маса и друга скорост на въртене. Това е създало дисбаланс между силите на двете черни дупки докато са обикаляли една около друга преди да се слеят. След сливането им са се освободили гравитационни вълни, които са дали инерцията на вече слятата черната дупка да продължи в посоката на по-силната от двете.

Автор

Geomedia Magazine




От категорията
Гео-портал на минестерството на отбраната

Contact Us