공간 사전에 처음 캡처 된 블랙홀의 이미지

천문학 자들은 블랙홀의 첫 번째 이미지를 캡처하여 우주에서 가장 수수께끼 같은 물체에 대한 우리의 이해에 혁명을 일으켰습니다.

이미지는 먼지와 가스의 후광을 보여 주며, Messier 은하계의 중심부에있는 거대한 블랙홀의 윤곽을 추적하고 있으며, 지구에서 수백만 광년 떨어진 55입니다.

블랙홀 자체는 빛이나 물질이 빠져 나올 수없는 우주의 함정입니다. 보이지 않습니다. 그러나 최근의 관측은 천문학 자들이 처음으로 문턱에 도달하게하여 알려진 모든 물리적 법칙들이 붕괴되는 사건의 지평을 밝혀줍니다.

이 혁신적인 이미지는 200 과학자 이상을 포함하는 노력으로 남극 대륙과 스페인, 칠레에 이르는 8 개의 전파 망원경 네트워크 인 Event Horizon (EHT) 망원경으로 캡처되었습니다.

EHT의 이사이자 하버드 대학 선임 연구원 인 Sheperd Doeleman은 "블랙홀은 우주에서 가장 신비한 물체입니다. 우리는 우리가 생각한 것이 보이지 않는 것을 보았습니다. 우리는 블랙홀 사진을 찍었습니다.

프랑스 국립 과학 재단 (National Science Foundation)의 천체 물리학과 코르도바 (Cordova) 소장은 기자 회견에서 밝혀진 이미지 만이 눈물을 흘렸다 고 전했다.

"우리는 너무 오랫동안 블랙홀을 연구해 왔지만 때로는 우리 중 누구도 그것을 보지 못했다는 것을 잊을 수 있습니다."라고 그녀는 말했습니다. "그것은 사람들의 기억에 표를 남길 것이다."

이 이미지는 검은 구멍의 부착 원반과 가스와 먼지가 끊임없이 괴물을 먹이는 도넛 형태의 첫 번째 직접 엿보기를 제공합니다.

EHT는 중간에 사라지기 전에 빛의 속도에 가까운 블랙홀 주위로 회전 할 때 수십억도까지 가열되는 디스크 내의 입자에 의해 방출되는 방사선을 포착합니다.

지구를 향해 디스크 측 회전에 입자가 빨리 우리에게 던져 때문에 밝게하고 있기 때문에 사진에서 후광의 형태로 모양입니다. 어두운 그림자는 이벤트 지평선의 가장자리, 즉 빛이나 물질이 블랙 홀의 냉혹 한 중력을 견딜 수있을 정도로 빨리 움직일 수없는 되돌아 가지 않는 지점을 표시합니다.

블랙홀은 원래 아인슈타인의 상대성 이론에 의해 예언되었지만 아인슈타인 자신은 실제로 존재한다는 것에 회의적이었습니다.

그 이후로 천문학 자들은 우주의 싱크가 충돌했을 때 우주를 통해 퍼져 나가는 중력파의 최근 탐지를 포함하여 우주의 싱크대가 밖에 있다는 압도적 인 증거를 축적 해왔다.

첫 번째 목표

EHT 지구의 효과적인 망원경의 크기를 만들고, 칠레와 남극 망원경의 아타 카마 대형 밀리미터 어레이 (알마) 등 세계 유수의 전파 천문대의 팔에서 데이터를 결합 필요한 화력을했다.

관찰이 2017에서 발표되었을 때, EHT는 두 가지 주요 목표를 가지고있었습니다. 첫 번째는 Sagittarius A * 였는데, 은하수 중심부에있는 검은 구멍으로 약 4 백만의 태양을 가지고 있습니다. 이미지를 생성 한 두 번째 타겟은 87 억 태양과 동일한 질량의 M6 은하에있는 초대형 블랙홀이었습니다.

이 협력은 여전히 ​​은하수의 블랙홀 이미지를 만드는 작업입니다. "우리는 곧이 목표를 달성하기를 희망합니다."Doeleman이 말했다.

대량 생산 된 데이터는 전례가 없었습니다. 하룻밤에 EHT는 절반의 하드 드라이브를 채우기에 충분한 데이터를 생성했습니다. 그것은 남극 겨울이 끝날 때만 보낼 수있는 남극 자료를 얻기 위해 반 년을 기다리는 것을 의미했습니다.

관측은 이미 블랙홀 근처의 이상한 환경에 대한 통찰력을 과학자들에게 제공하고 있습니다. 중력이 너무 치열하여 현실이 우리가 알고있는 것처럼 인식을 넘어 왜곡되어 있습니다.

이벤트의 지평선에서 빛은 블랙홀 주변의 완벽한 루프 모양으로 구부러져있어 거기에 있다면 자신의 머리를 볼 수 있습니다. 관측은 일반 상대성 아인슈타인의 이론을 현재까지 가장 엄격한 테스트 중 하나를 제공한다 : 그것은 EHT이 언급에있어서, 검은 구멍 할로 둥근 형상을 제공한다.

과학자들은 또한 빛의 속도에 가까운 일부 블랙홀의 기둥에서 던져지는 방사능 제트의 기원에 대해 더 많이 이해하고, 우주가 포착 할 수있는 밝은 신호를 만들어 내기를 희망한다.

그러나, 관측은 아직도 블랙홀의 내부가 불분명 한 내부에 대해서는 아무것도 밝히지 않습니다.

"블랙홀은 사건의 지평선이 아니라 내부에 있습니다. 그것은 사건의 지평선 내에있는 것일 수도 있습니다. 이국적인 물체가 표면 바로 아래에 떠있는 것일 수도 있고, 센터의 특이한 것이거나 반지 일 수도 있습니다 "라고 Younsi는 말했습니다. "아직도 내부에서 무슨 일이 벌어지고 있는지에 대한 설명을하지 못한다."

헤이 노 팔케 (Heino Falcke), 네덜란드 Radboud 대학의 EHT 과학위원회 위원장은 다음과 같이 말했다. "나에게 큰 문제는 우리가이 한도를 초과 할 수 있는지 여부입니다. 대답은 아닐 수도 있습니다. 이것은 실망 스럽지만 우리는 그것을 받아 들여야 할 것입니다.

결정적인 알고리즘을 개발 한 학생

Event Horizon 망원경에는 간섭계라고하는 기술이 있습니다. 이것은 파문을 측정하기 위해 연못의 가장자리 주위에 탐지기를 배치하여 연못에 던져진 바위를 재건하려는 것입니다. 마찬가지로, EHT를 사용하면 8 대의 모든 망원경의 신호를 결합하여 컴퓨터를 통해 먹여 이해할 수없는 산의 신호를 시각적 이미지로 변환 할 수 있습니다.

이는 전례 컴퓨터 챌린지를 제시 : 수집 된 데이터의 양이 물리적 하드 드라이브의 하프 톤의 형태로 중앙의 MIT 덤 옵저버로 전송했을 정도로 컸다.

새로운 정교한 알고리즘을 개발하는 것은 EHT 데이터를 이미지로 변환하는 중요한 부분이었습니다. 그들은 데이터를 결합 할뿐만 아니라 전파를 왜곡하고 더 먼 망원경으로 포착 된 신호를 정확하게 동기화하는 대기 습도와 같은 요인으로 인해 발생하는 소음을 필터링해야했습니다.

컴퓨터 과학자 Katie Bouman은 여전히 ​​MIT에서 공부하면서 EHT 네트워크를 통해 수집 된 데이터를 수집하는 새로운 알고리즘을 발명했습니다. Bouman은 EHT 이미지가 기술적 인 실패 나 실패의 결과가 아니 었는지 확인하기 위해 일련의 복잡한 테스트를 실시했습니다. 한 단계에서 이것은 결과를 절대적으로 확신 할 때까지 독립적으로 데이터를 분석 한 4 개의 팀으로 협업을 나누는 것과 관련이 있습니다.

"우리는 천문학 자, 물리학 자, 수학자 및 엔지니어의 대규모 그룹이며 이것이 불가능하기 전에 무엇인가를 달성하는 데 필요한 것입니다."라고 Bouman은 말했습니다.

출처 : 보호자

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