Как исследователь, глубоко погруженный в увлекательный мир космических явлений, я совершенно очарован перспективой разгадать загадку черных дыр. Идея наблюдения за этими неуловимыми сущностями на нескольких частотах, подобно тому, как люди воспринимают цвет, просто ошеломляет. Это похоже на снятие слоев луковицы: каждый слой открывает новое понимание сложностей нашей Вселенной.
Будущая глобально связанная сеть радиотелескопов, известная как Телескоп горизонта событий следующего поколения (ngEHT), который в совокупности эффективно функционирует как единый телескоп размером с Землю, в настоящее время занимается процессом создания первой в мире динамической визуализации. черной дыры.
«Мы хотим создавать динамичные, движущиеся, живые, дышащие фильмы о черных дырах», — рассказал Inverse лидер ngEHT Шеп Доулман. В 2019 году команда EHT, в которую входят сотни «инженеров с черным поясом» (как их описывает Доулман), опубликовала первое в истории изображение черной дыры — снимок бурлящей сверхмассивной черной дыры под названием M87*. Три года спустя, в 2022 году, EHT сфотографировал еще одну сверхмассивную черную дыру, на этот раз в центре нашей галактики Млечный Путь.
В настоящее время ученые стремятся еще больше усовершенствовать методы визуализации с целью создания серии изображений черной дыры. На этой неделе исследователи, связанные с проектом Event Horizon Telescope, обнаружили, что их сеть телескопов теперь может обнаруживать новую, более высокую частоту — 345 гигагерц (ГГц). По словам Доулмана, эта разработка потенциально может позволить нам создавать фильмы о черных дырах к концу этого десятилетия.
Инверс поговорил с Доулманом о предстоящих задачах и о том, почему «кино черных дыр» имеет такое значение.
Это интервью было отредактировано для обеспечения длины и ясности.
Если бы вам пришлось создать видео с изображением черной дыры, какое из них вы бы выбрали и почему?
Мы выбрали M87* в качестве нашей первой цели для получения изображения черной дыры, поскольку она не претерпевает существенных визуальных изменений в течение одной ночи наблюдений из-за своих огромных размеров. Эта черная дыра, имеющая шесть с половиной миллиардов солнечных масс, значительно больше, чем Стрелец А* (Sgr A*), который находится в центре нашей Галактики Млечный Путь и имеет всего четыре миллиона солнечных масс. Из-за своего небольшого размера Стрелец А* вращается гораздо быстрее, и его внешний вид меняется, когда мы пытаемся его сфотографировать, что представляет для нас проблему.
Но в конечном итоге мы хотим снять и то, и другое. Хотя M87* — лучший кандидат, это не значит, что мы в конечном итоге не хотим снимать Sgr A*.
Как снять на видео черную дыру?
Каждые 3 дня мы будем фотографировать M87*. Собрав эти изображения в течение примерно трех месяцев, мы создадим покадровое видео, демонстрирующее движение M87*. Если все пойдет по плану, это видео должно показать орбиты вещества вокруг сверхмассивной черной дыры.
Сможем ли мы когда-нибудь снять на видео сержанта А*?
Чтобы наблюдать за стрелком А*, нам просто нужно подождать целую ночь. За это время вы станете свидетелем многочисленных вращений материи и света вокруг черной дыры. Однако для того, чтобы это наблюдение стало возможным, телескопу горизонта событий (EHT) потребуется значительное количество дополнительных телескопов. Это связано с тем, что Sgr A* претерпевает быстрые изменения, что требует точного расположения этих телескопов в определенных местах, чтобы изображение можно было получать каждые пять минут.
На этой неделе команда EHT подтвердила, что их сеть телескопов может захватывать изображения на повышенной частоте 345 ГГц. Каким образом это может помочь в создании фильмов о черных дырах?
Мы как бы с ума сходим по этому поводу.
Это помогает ученым расшифровать основную физику, а также подтвердить теории Альберта Эйнштейна о явлениях, происходящих очень близко к черной дыре.
Чтобы по-настоящему понять быстрые колебания Стрельца А*, крайне важно наблюдать эту черную дыру одновременно в двух разных диапазонах частот. Это связано с тем, что Sgr A* меняется так быстро, что было бы непрактично переключаться между частотами и ожидать одинаковых результатов. Наблюдая на двух частотах, мы эффективно удваиваем количество точек данных, что приводит к более высокому угловому разрешению, что помогает нам лучше понять это динамическое явление.
Если вы работаете с частотой вроде 345 ГГц, ситуация усложняется, потому что атмосфера поглощает больше радиоволн, что делает ваши приемники более шумными. По сути, вы сталкиваетесь с многочисленными проблемами. Однако один из методов, который мы используем для борьбы с этими трудностями, — это одновременный мониторинг двух или даже трех частот. Обнаружив сигналы на более низкой частоте, мы можем скорректировать некоторые данные на более высокой частоте, что помогает нам преодолеть препятствия, с которыми мы сталкиваемся.
Используя несколько длин волн, мы можем создавать многоцветные представления этих объектов. Кроме того, этот метод позволяет нам различать различные явления, окружающие черную дыру, например, явления вблизи горизонта событий по сравнению с струями, исходящими из нее. Интересно, что черная дыра может иметь совершенно разные проявления в определенных регионах, если смотреть на разные частоты. Однако прямо на горизонте событий все может оказаться удивительно похожим.
Действительно, эти оттенки искусственные, верно? Они предлагают наблюдателю ценную информацию, но не отражают действительные цвета, которые можно было бы воспринимать, если бы они находились как можно ближе к черной дыре.
Вы попали в самую точку! Черные дыры, которые мы изучаем, излучают радиоволны, которые действительно являются частью электромагнитного спектра. Однако эти волны не видны нашим глазам. Вместо этого мы можем настроиться на них с помощью радио и услышать различные высоты и тона. Но, увы, они остаются невидимыми для нашего невооруженного глаза, поскольку попадают лишь в узкую полосу электромагнитного спектра, которую наши глаза не могут обнаружить.
Использование этих двух радиочастот, по сути, позволяет нам наблюдать черную дыру в ложных цветах.
Какова ваша конечная цель в этом проекте?
В настоящее время EHT проводит испытания на двух разных частотах. Мы ожидаем, что некоторые аспекты этой новой функциональности станут доступны в течение следующих нескольких лет. Основная цель проекта ngEHT — оснастить новые локации возможностью наблюдения трёх частот. Одновременное изучение данных этих трех частот по существу обеспечивает спектральное понимание, подобное человеческому цветовому зрению применительно к черным дырам, что позволяет нам различать различные типы активности.
Что покажет эта более высокая частота?
Как люди, мы приближаемся к точке, где мы сможем максимально приблизиться к горизонту событий — границе, где ничто, даже свет, не может избежать интенсивного гравитационного притяжения черной дыры. Мы практически прибыли. Хотя на самом деле мы не увидим горизонта событий, потому что из него не может появиться свет, если мы сможем обнаружить его тень и кольцо света, окружающее черную дыру, это приблизит нас настолько близко, насколько это возможно.
В ближайшем будущем у нас будет возможность углубиться в теорию гравитации Эйнштейна, проведя более точные тесты. Это потребует поиска отклонений от теории Эйнштейна вблизи горизонта событий черной дыры. Кроме того, благодаря улучшенной детализации мы получим более четкое представление о том, как черные дыры генерируют потоки, такие как мощные струи, исходящие из M87*.
Как геймер, глубоко погружающийся в тайны космоса, я бы сказал, что это просто еще один уровень в нашем исследовании горизонтов событий и черных дыр. Однако я не могу не чувствовать, что игра только началась. Шаг за шагом мы раскрываем тайны, скрытые внутри этих загадочных существ.
Подумайте над интригующим сценарием, в котором вы могли наблюдать материю, вращающуюся вокруг черной дыры. Эта уникальная точка обзора позволит провести совершенно четкое исследование теории гравитации Эйнштейна, раскрывая ценную информацию о вращении черной дыры, ее наклоне и ориентации относительно нашей точки зрения. Возможности безграничны; этот свежий взгляд может раскрыть еще нераскрытые тайны.
Насколько вы можете сказать, когда мы сможем увидеть первый фильм о черной дыре?
Это большой вопрос.
К концу этого десятилетия вполне вероятно, что мы станем свидетелями потрясающих, потрясающих фильмов в разрешении 4K или выше, раскрывающих тайны черных дыр. Этот процесс может занять некоторое время, но результаты должны быть просто впечатляющими.
Что вы при этом чувствуете?
Создав первоначальное изображение черных дыр, я пришел к выводу, что ничто не сможет превзойти это достижение. Тем не менее, изучение потенциала фильмов о черных дырах взволновало меня больше, чем когда-либо прежде.
Смотрите также
- Кто такой Джереми Дюфрен? Вот все, что вам нужно знать о предполагаемом парне Ланы Дель Рэй
- «Это в сумке»: Лиам Галлахер намекает на воссоединение Oasis и выпуск нового альбома в преддверии тура 2025 года
- Царство планеты обезьян: кто такой Рака и как он умер? Объяснено
- Цена на фазмофобию только что выросла
- Объяснение концовки «Звездного пути: Дискавери»: шоураннер раскрывает каждый шокирующий поворот
- Бриджертон сильно отличается от книг с появлением Микаэлы Стирлинг.
- «Грядут еще больше токсичных бабочек»: Джордж Р. Р. Мартин дразнит потенциальный будущий сюжет «Времен года Дома Дракона»
- Королева Елизавета, как сообщается, нашла Дональда Трампа «очень грубым» именно по этой причине, утверждает ее друг Монти Робертс
- Трейлер «Человек-волк» приносит кровавый и воющий ужас в лес Орегона
- Леди Гага рассказала о гастролях без боли с 2022 года; Говорит: «Даже не помню»
2024-09-01 15:59