DENVER - Minulý týden vydal Event Horizon Telescope (EHT) vůbec první obraz stínu černé díry vrženého proti horkému plynu jeho akrečního disku. Tento obrázek černé díry ve středu galaxie Messier 87 (M87) byl po celém světě novinkami na titulní stránce. EHT brzy vytvoří první film tohoto horkého plynu, který se chaoticky víří kolem stínu, uvedli vedoucí projektů, kteří zde hovořili v neděli (14. dubna) na dubnovém zasedání Americké fyzické společnosti.
EHT není jediný dalekohled. Spíše jde o síť rádiových dalekohledů po celém světě, které dohromady vytvářejí přesně načasované záznamy rádiových vln, a tyto záznamy lze kombinovat tak, aby různé dalekohledy fungovaly jako jeden. Když se k EHT připojilo více individuálních radioteleskopů a tým aktualizoval technologii nahrávání projektu, měl by se detail obrázků dramaticky zvýšit, uvedl ve svém projevu Shep Doeleman, astronom Harvardské univerzity, který vede projekt EHT. A pak by tým měl být schopen produkovat filmy černých děr v akci, řekl.
"Ukázalo se, že i nyní, s tím, co máme, můžeme být s určitými předchozími předpoklady schopni se podívat na rotační podpisy," řekl Doeleman. "A pak, kdybychom měli mnohem více stanic, pak bychom mohli v reálném čase vidět filmy o narůstání a rotaci černé díry."
V případě černé díry v M87, Doeleman řekl Live Science po svém projevu, natáčení filmu bude docela jednoduché. Černá díra je obrovská, dokonce i pro superhmotnou černou díru ve středu galaxie: Je to 6,5 miliardkrát větší množství Slunce Země, s horizontem události - bodem, za nímž se ani světlo nemůže vrátit - ohraničující sféru tak širokou jako celou naši sluneční soustavu. Horká hmota akrečního disku této černé díry tedy trvá dlouho, než se kolem objektu vytvoří jediná cesta.
„Časový rozsah, ve kterém se změny významně mění, je větší než den. To je skvělé,“ řekl Doeleman, protože to znamená, že EHT natáčí film o objektu po jednom snímku.
„Můžeme… udělat si obrázek. Pak, pokud chceme natočit další, nebo časosběrný film, pak prostě půjdeme ven příští den nebo příští týden. Mohli bychom to udělat sedm týdnů v řadě a dostat sedm snímků filmu a potom se něco takového pohybuje, “řekl
Černá díra M87 však není jedinou supermasivní černou dírou, kterou pozoruje EHT. Tým se také dívá na Střelce A *, supermasivní černou díru ve středu naší vlastní galaxie a brzy vydá první snímek tohoto objektu. A výzkumníci EHT také usilují o to, aby filmy této mnohem blíže a lépe studované černé díry byly, ale tento projekt bude komplikovanější, řekl Doeleman.
SagA * je asi 1 000krát méně masivní než černá díra M87, řekl Doeleman, takže se obraz mění rychleji 1 000krát.
"To znamená, že se to změní během několika minut nebo hodin," řekl Doeleman. "Musíte si vyvinout zásadně odlišný algoritmus, protože je to, jako by jste na fotoaparátu měli krytku objektivu a něco se pohybuje, zatímco fotografujete."
Aby mohl natočit film, EHT by musel nejen shromažďovat všechna data potřebná k vytvoření obrazu černé díry, ale také je časem rozdělit na různá kousky. Dále by tým tyto kusy porovnal pomocí sofistikovaných algoritmů, aby zjistil, jak se obraz změnil, i když byl zachycen.
"Musíme přijít na způsob, jak se podívat na první kousek dat a poté na druhý kousek dat, a pak natočit film," řekl. "Členové našeho týmu tedy pracují na tom, čemu říkáme dynamické zobrazování."
Tento přístup používá modely toho, jak by se obrázek měl pohybovat, a porovná tyto modely se skutečnými údaji, aby zjistil, zda se hodí.
"Musíš být chytrý a zjistit, jak data z tohoto časového řezu souvisí s tímto časovým řezem hned poté," řekl Doeleman. "Takže například můžete říci:" OK, můžete se pohnout, ale nemůžete se pohnout tak daleko. ""
S využitím těchto nejrůznějších omezení může tým přeměnit i velmi omezené množství dat z kterékoli dané minuty na úplné obrázky SagA * v pohybu. V důsledku toho tým očekává, že za jednu noc natočí filmy o malé černé díře.
Tyto filmy, uvedl Avery Broderick, astrofyzik na University of Waterloo v Kanadě, který pracuje na interpretaci obrázků EHT, by měly odhalit nové podrobnosti o chování akrečních disků kolem černých děr, včetně toho, jak pohlcují hmotu.
"Budeme schopni mapovat časoprostor tím, že se podíváme na kino černé díry, ne na portrét," řekl Broderick.
