ได้จับภาพแรกของ “เงา” – และสภาพแวดล้อมที่เรืองแสง – ของหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางทางช้างเผือก ความสำเร็จนี้เป็นอีกหนึ่งความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ของโครงการ EHT ซึ่งในปี 2019 ได้เผยแพร่ภาพหลุมดำที่คล้ายกันในแกนกลางของกาแลคซีเมสไซเออร์-87 หลุมดำขนาดใหญ่ในใจกลางกาแลคซีของเรา อยู่ห่างจากโลกประมาณ 27,000 ปีแสง และได้รับการตรวจสอบโดยนักดาราศาสตร์
แม้ว่าจะเป็น
ทางอ้อมมานานหลายทศวรรษแล้วก็ตาม จากการเคลื่อนที่ของดวงดาวที่เคลื่อนตัวไปรอบๆ จุดที่ดูเหมือนจะว่างเปล่าที่ใจกลางทางช้างเผือก พวกเขาได้อนุมานว่าร่างกายของเราต้องมีมวลประมาณ 4 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์อาศัยอยู่ที่นั่น การศึกษาอื่น ๆ รวมถึงการสังเกตการณ์เมื่อเร็ว ๆ นี้
ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ยังตรวจพบลักษณะต่าง ๆ ในใจกลางกาแลคซีของเราและที่อื่น ๆ ที่สันนิษฐานว่าเป็นจุดเด่นของหลุมดำขนาดมหึมาที่ซ่อนอยู่ แต่การจะถ่ายภาพ Sgr A* ได้นั้น นักดาราศาสตร์ต้องรวมความสามารถของกล้องโทรทรรศน์วิทยุหลายตัวเข้าด้วยกัน
ซึ่งรวมถึงกล้องโทรทรรศน์ของหอดูดาวทางใต้ของยุโรปในชิลี เช่นเดียวกับหอดูดาวในยุโรป สหรัฐอเมริกา และแม้แต่ที่ขั้วโลกใต้ความพยายามนี้ต้องการความร่วมมือและการประสานงานระหว่างประเทศในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน แต่ฉันก็ดีใจที่ในที่สุดเราก็ได้ภาพของหลุมดำมวลมหาศาลของเราเอง
พวกเขาทำสิ่งนี้โดยใช้เทคนิคของ “อินเตอร์เฟอโรเมทรีพื้นฐานที่ยาวมาก” หรือ VLBI ซึ่งสร้างอาร์เรย์เดียวที่กว้างใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้รับความละเอียดของภาพที่ไม่ธรรมดาหลายสิบไมโครอาร์ควินาที ซึ่งเปรียบได้กับความสามารถในการมองเห็นสีส้มบนพื้นผิวดวงจันทร์
ความละเอียดนี้หมายความว่านักวิจัยสามารถถ่ายภาพและเลือกลักษณะของหลุมดำมวลมหาศาล เช่น นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอน ซึ่งเป็นหนึ่งในกว่า 350 คนที่เกี่ยวข้องกับความร่วมมือ EHT กล่าวว่า “ความพยายามนี้ต้องการความร่วมมือและการประสานงานระหว่างประเทศ
ในระดับ
ที่ไม่เคยมีมาก่อน” “มันน่าตื่นเต้นและน่าประหม่าในบางครั้ง แต่ฉันก็ดีใจที่เราได้มาถึงจุดสำคัญนี้ และในที่สุดก็ได้ภาพของหลุมดำมวลมหาศาลของเราเอง” ออกจากเงามืดภาพ EHT แรกของ Sgr A* ที่เป็นผลลัพธ์ยืนยันว่าเลวีอาธานแรงโน้มถ่วงนี้ซึ่งนักวิทยาศาสตร์อนุมานไว้นานแล้ว
เป็นวัตถุที่ทำนายโดยทฤษฎีดาราศาสตร์ฟิสิกส์ ภาพแสดงวงแหวนเรืองแสงรอบๆ พื้นที่ชั้นในที่มืดซึ่งเรียกว่า “เงา” ของหลุมดำ “[มัน] หมายถึงขอบเขตที่แสงไม่สามารถโคจรรอบหลุมดำได้หลายครั้งโดยไม่ถูกจับในที่สุด” กล่าวภายในเงาที่แม้ว่าจะมองไม่เห็นในภาพใหม่ คือตำแหน่งของขอบฟ้าเหตุการณ์
ซึ่งเป็น “ขอบ” ของหลุมดำที่กำหนดไว้ทางคณิตศาสตร์ ในกรณีของ Sgr A* ขอบฟ้าเหตุการณ์คาดว่าจะวัดได้ระหว่าง 12 ถึง 24 ล้านกิโลเมตร ขึ้นอยู่กับว่าหลุมดำหมุนอย่างไร แนวแสงรูปโดนัทรอบๆ เงานั้น เชื่อกันว่าเกิดขึ้นจากการผสมผสานของสองแหล่ง ซึ่งลักษณะที่ปรากฏถูกทำให้เปรอะเปื้อน
ด้วยเลนส์ความโน้มถ่วง อย่างแรกคือมวลโฟตอนที่หมุนวนรอบๆ ใกล้กับ Sgr A* ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เรียกว่า “วงแหวนโฟตอน” ในขณะที่อย่างที่สองคือแผ่นความร้อนยวดยิ่งของวัสดุเรืองแสงที่น่าจะล้อมรอบหลุมดำ นักดาราศาสตร์ EHT พบว่าขนาดของวงแหวนโฟตอนที่วัดได้นั้น
สอดคล้องกับการทำนายของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์การได้มาซึ่งภาพแรกของ Sgr A* นี้มีอะไรมากกว่าการรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลขนาดเพตะไบต์ที่สร้างโดย EHT โดยนักวิจัยต้องต่อสู้กับฝุ่นและก๊าซที่ลอยอยู่ในทางช้างเผือก “สื่อระหว่างดวงดาวในกาแลคซีของเราเป็นปัจจัยสำคัญ
ในการสร้างภาพ
ของ Sgr A* ขึ้นมาใหม่” Younsi กล่าว และเสริมว่ามันทำหน้าที่เหมือนหน้าจอที่กระจายรังสีที่เล็ดลอดออกมาจากหลุมดำในระยะใกล้ “ด้วยโครงสร้างที่ไม่รู้จักและการกระจายของหน้าจอนี้ การลดผลกระทบเหล่านี้ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นสิ่งที่ท้าทาย” Younsi กล่าวเสริม
แม้แต่ Sgr A* เองก็เป็นเป้าหมายที่ยากต่อการสังเกตการณ์ โดยมีน้ำหนักน้อยกว่าหลุมดำมวลเท่าดวงอาทิตย์ 6.5 พันล้านเท่าซึ่ง EHT ถ่ายภาพได้ในใจกลางกาแลคซี Messier 87 นั่นเป็นเพราะตามที่ Younsi อธิบาย มวลของหลุมดำ “กำหนดช่วงเวลาที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งสสารรอบๆ หลุมดำ
จะวิวัฒนาการ เช่นเดียวกับช่วงเวลาที่แสงและข้อมูลใช้ในการเผยแพร่” กล่าวอีกนัยหนึ่ง คุณลักษณะรอบ ๆ Sgr A* เปลี่ยนไปในเวลาเพียงไม่กี่นาที ตรงกันข้ามกับหลุมดำ M87 ที่แปรผันยาวนานหลายวันและหลายสัปดาห์ “โครงสร้างแหล่งกำเนิดแสงและแสงที่เกิดจากแสงมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว
และไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะได้ภาพที่ชัดเจน” Younsi กล่าวเสริมเพิ่มเติมที่จะมาภาพ EHT ของ Sgr A* อ้างอิงจากการสังเกตการณ์ที่เกิดขึ้นในเดือนเมษายน 2017 แต่นักดาราศาสตร์หวังว่าจะมีมุมมองที่ละเอียดยิ่งขึ้นในอนาคต “เราได้บันทึกข้อมูลสองสามครั้งตั้งแต่นั้นมา รวมถึงปีนี้ด้วย” กล่าว
“สิ่งเหล่านี้มาจากการปรับปรุงอาร์เรย์ เช่น ไซต์กล้องโทรทรรศน์เพิ่มเติม ดังนั้นพวกเขาสัญญาว่าจะให้ภาพที่ดีขึ้น” เขาเชื่อว่างานในอนาคตนี้น่าจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ EHT สามารถวัดการหมุนและมวลของ Sgr A* ได้การสังเกตการณ์ EHT ที่กำลังจะมีขึ้นบน Sgr A* และที่อื่นๆ ควรให้ข้อมูลที่มีค่า
เกี่ยวกับการทำงานในวงกว้างของหลุมดำมวลมหาศาล ซึ่งเชื่อว่าแฝงตัวอยู่ในกาแลคซีขนาดใหญ่ทุกแห่ง เชื่อกันว่าวัตถุเหล่านี้มีอิทธิพลต่อพัฒนาการของกาแลคซีทั้งหมดในขณะที่มันก่อตัวขึ้นเอง อย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์ยังไม่สามารถระบุเจาะจงได้ว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร
แนะนำ ufaslot888g
