Oto pierwsze w dziejach zdjęcie czarnej dziury

[KopalniaWiedzy.pl 173]

Astronomowie pokazali  pierwsze w historii zdjęcie czarnej dziury. Po dekadzie teoretycznych rozważań na temat możliwości obrazowania obiektu, z którego nie wydobywa się światło, udało się teorię przekuć w praktykę. Dzięki Event Horizon Telescope (EHT), o którego uruchomieniu informowaliśmy przed dwoma laty, udało się osiągnąć kamień milowy w astronomii.

EHT, w skład którego wchodzą teleskopy na Hawajach, w Chile, Meksyku, Antarktydzie, Francji i Hiszpanii od początku swojego powstania obserwował Saggitariusa A*, czyli czarną dziurę w Drodze Mlecznej, oraz supermasywną czarną dziurę w galaktyce Messier 87. I to właśnie M87 jest pierwszą czarną dziurą, którą zobrazowała ludzkość.

EHT zbiera tak dużo danych, że jej przesłanie za pomocą internetu nie jest możliwe. Informacje są składowane lokalnie, a później przewożone do Instytutu Maksa Plancka w Niemczech i do Haystack Observatory w USA, gdzie są przetwarzane. Dane, dzięki którym zobaczyliśmy czarną dziurę, zostały zebrane pomiędzy 5 a 14 kwietnia 2017 roku. Dopiero po dwóch latach pracy udało się je złożyć razem i pokazać, jak wygląda M87.

Czarne dziury są tak masywne i gęste, że nie może z nich uciec nawet światło. Są też zwane osobliwościami, gdyż nie zajmują przestrzeni. Jednak są otoczone horyzontem zdarzeń. I wszystko, co przekroczy granicę horyzontu zdarzeń, wpada do czarnej dziury bez możliwości powrotu. Z czarnej dziury nie wydobywa się więc światło, które można by uchwycić na fotografii. Jest ona jednak obiektem tak gęstym i masywnym, że oddziałuje na swoje otoczenie, zakrzywiając czasoprzestrzeń i podgrzewając do ekstremalnych temperatur otaczającą ją materię.

Jeśli czarną dziurę zanurzymy w czymś jasnym, takim jak dysk świecącego gazu, to powstanie ciemny obszar podobny do cienia. Coś, co przewidziane jest ogólną teorią względności Einsteina, a czego nigdy wcześniej nie widzieliśmy, wyjaśnia przewodniczący Rady Naukowej EHT Heino Falcke z Holandii. Ten cień, powodowany przez grawitacyjne zaginanie i przechwytywanie światła przez horyzont zdarzeń, zdradza nam wiele informacji na temat czarnej dziury i pozwolił nam na zmierzenie maszy M87.

Gdy już upewniliśmy się, że mamy na obrazie cień, mogliśmy go porównać z naszymi modelami komputerowymi, które uwzględniają fizykę zagiętej przestrzeni, supergorącą materię i silne pola magnetyczne. Wiele z tego, co zaobserwowaliśmy dzięki EHT zadziwiająco dobrze pasuje do modeli teoretycznych. Dzięki temu jesteśmy pewni, że dobrze interpretujemy to, co widzimy i dobrze obliczyliśmy masę czarnej dziury, stwierdza Paul T.P. Ho, dyrktor Obserwatorium Wschodnioazjatyckiego i członek Rady EHT.

Event Horizon Telescope zdobył petabajty danych, które zostały przeanalizowane przez wyspecjalizowane superkomputery w Niemczech i USA. Osiągnęliśmy coś, o czym generację temu nie mogliśmy nawet marzyć. Przełom technologiczny, współpraca najlepszych światowych radioteleskopów oraz innowacyjne algorytmy pozwoliły nam badanie czarnych dziur i horyzontów zdarzeń w zupełnie nowy sposób, podsumowuje dyrektor EHT, Sheperd S. Doeleman z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

« powrót do artykułu

[Jajcenty 196]

36 minut temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

EHT zbiera tak dużo danych, że jej przesłanie za pomocą internetu nie jest możliwe. Informacje są składowane lokalnie, a później przewożone do Instytutu Maksa Plancka w Niemczech i do Haystack Observatory w USA, gdzie są przetwarzane.

Pamiętam to doniesienie z KW Mocno wydziwialiśmy nad tym: "Jak to? To przez Internet jest wolniej niż ciężarówką?"

[thikim 67]

8 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Dane, dzięki którym zobaczyliśmy czarną dziurę, zostały zebrane pomiędzy 5 a 14 kwietnia 2017 roku.

A zatem można mówić o 10 dniach.

W innym artykule mowa o 5 petabajtach.

Wychodzi 500 TB dziennie. To rzeczywiście dość ciężko przesłać przez internet.

Na godzinę to z 22 TB. Na minutę to z 350 GB.

Sporo. Ale to też nie jest tak że czekanie na ostatni dysk i wyjechanie wtedy da nam zawsze szybciej. Bo potem i tak to trzeba gdzieś albo zgrać albo połączyć dyski w macierz.

[tempik 34]

Dla mnie to dalej wygląda po prostu na symulację a nie rzeczywiste zdjęcie. Na tym małym, nieostrym obrazku nie ma ani jednego oryginalnego piksela który powstał przez uderzenie fotonu przybyłego z tego dysku ,w czujnik matrycy. Algorytmy przetwarzające tą masę danych pewnie też były ukierunkowane na to żeby takiego obwarzanka finalnie stworzyć   Taki photoshop na sterydach. Ale pomysł jest dobry, bo news pojawił się w głównych wydaniach serwisów informacyjnych obok najważniejszej na świecie polityki. Pewnie miliony ludzi własnie się dowiedziało że istnieje coś takiego, gdzieś tam i ma konkretny powtarzalny wygląd.

 

[dzbanek1 8]

tempik hmm spore prawdopodobienstwo w tym co piszesz tym bardziej ze jak tak pomyslec... to ta cala czarna kula jest kula 3D a nie dyskiem- te niby gorace gazy wiec nie tworza  albo nie powinny tworzyc dysku tylko powinny te kule  otulac naokolo

a widzimy czarne cos co niby jest kula i okolo jest dysk gazu

zakladam ze jesli ten gaz bylby przed widzem czyli nami zaslaniajac nam kule to tej kuli i tak nie zobaczymy- mam na mysli te gazy ktorych promienie swiatla jeszcze nie sa uwiezione w kuli

dlatego bysmy widzieli oblok gazu z lekko lub wcale zaznaczonym srodkiem ciemniejszych miejsc

 

No nie wiem nie jestem astrofizykiem i tak tylko spekuluje wiec moze  giga bledy myslowe robie ale pisze co mysle

[ex nihilo 100]

8 hours ago, tempik said:

Na tym małym, nieostrym obrazku nie ma ani jednego oryginalnego piksela który powstał przez uderzenie fotonu przybyłego z tego dysku ,w czujnik matrycy.

Ano nie ma. Podobnie zresztą, jak w tym, co widzisz swoimi oczami. W jakimś stopniu oba algorytmy tworzenia obrazu są podobne.

 

6 hours ago, dzbanek1 said:

ta cala czarna kula jest kula 3D a nie dyskiem- te niby gorace gazy wiec nie tworza  albo nie powinny tworzyc dysku tylko powinny te kule  otulac naokolo 

Uproszczę do oporu - BH wirują, dlatego wokół nich tworzy się dysk gazów. To, co widać ponad czarną kulką, to tylna część dysku, która bez efektów GR byłaby niewidoczna, zasłonięta przez kulę. To jest komputerowa symulacja:

http://discovermagazine.com/2018/apr/black-hole-close-up

Edited April 12 by ex nihilo

[dzbanek1 8]

dzieki

to fajnie obrazuje i wyjasnia wszystko

[thikim 67]

Tu jest dokładniej o tym co właściwie widzimy:

 

[mankomaniak 5]

On 4/11/2019 at 10:53 AM, KopalniaWiedzy.pl said:

EHT zbiera tak dużo danych, że jej przesłanie za pomocą internetu nie jest możliwe. Informacje są składowane lokalnie, a później przewożone do Instytutu Maksa Plancka w Niemczech i do Haystack Observatory w USA, gdzie są przetwarzane.

A to ciekawe, że internet w dzisiejszych czasach nie daje rady i trzeba jeszcze ciężarówkami dane przewozić. Moje pytanie ile to kosztowało? Bo kuriozalne jest to, gdy czytam, że nie ma pieniędzy na leki, a znajdą się na takie bzdury (z punktu widzenia życia człowieka). Jak widac pieniądze są, wystarczy tylko zabrać naukowcom, którzy źle je wykorzystują i dać tym, którzy zajmą się poważnymi sprawami. Jak dla mnie ta czarna dziura to idealna metafora dziury budżetowej, jaką politycy potrafią zrobić nieefektywnie wydając kasę.

[thikim 67]

Jak to nie ma pieniędzy na leki? To po co je producenci produkują jak nie ma na nie pieniędzy?

[mankomaniak 5]

O, właśnie podajesz arguement katoli na to, że bóg musi istnieć, bo nie ma możliwości, by powstał sam z siebie tak skomplikowany organizm jak człowiek. Natomiast odpowiedź jest bardzo prosta - zasada antropiczna - i tak samo jest w medycynie. Produkuje się tylko to, co najbardziej jest opłacalne albo najniższym kosztem. Więc widzimy te leki, które się opłacają, a nie te które mogłyby być już na rynku, ale nie są, bo np. koszty inwestycyjne są za duże.

Druga sprawa - to kupno leków. Nawet jeśli produkują go, to większości nie stać na nie, bo... nie dostają np. subwencji czy firmy dotacji, by obniżyć ceny. Temat rzeka. Twoje stwierdzenie wskazuje, jakbyś nie rozumiał jak działa ten świat.

P. S. To tak jak z tym 500+: rozdają bogaczom, by mogli sobie wrzucać na konta, a w tym czasie ludzie umierają w kolejkach...

[Tomasz Winter 0]

Nic nie może wpaść do czarnej dziury, czas na Horyzoncie Zdarzeń z naszego punktu "widzenia" się tam zatrzymuje. Przestrzeń zagęszcza się do nieskończoności. Wszystko tam jest wciągane ... ale nic nie wpada.

Edited April 14 by Tomasz Winter

[ex nihilo 100]

On 4/15/2019 at 1:45 AM, Tomasz Winter said:

Nic nie może wpaść do czarnej dziury, czas na Horyzoncie Zdarzeń z naszego punktu "widzenia" się tam zatrzymuje. Przestrzeń zagęszcza się do nieskończoności.

No nie całkiem tak, chociaż są hipotezy z "twardym horyzontem". Poza tym realne BH to dziury Kerra (z momentem obrotowym), a w ich przypadku sprawa horyzontu itd. jest znacznie bardziej skomplikowana niż BH bez rotacji.

[thikim 67]

Właściwie czemu CD miałaby zachowywać moment obrotowy - jeśli w środku byłaby osobliwość?

Moment obrotowy pasuje bardziej do "gwiazdy" niż do osobliwości.
Skłoniłbym się do wersji że w środku jednak nie ma osobliwości w tym klasycznym rozumieniu.

Super gęste jądro - owszem - poza naszym rozumieniem fizyki - to jest to co by mi bardziej w CD pasowało.

Edited April 17 by thikim

[gooostaw 7]

3 godziny temu, thikim napisał:

Właściwie czemu CD miałaby zachowywać moment obrotowy - jeśli w środku byłaby osobliwość?

Moment obrotowy pasuje bardziej do "gwiazdy" niż do osobliwości.
Skłoniłbym się do wersji że w środku jednak nie ma osobliwości w tym klasycznym rozumieniu.

Super gęste jądro - owszem - poza naszym rozumieniem fizyki - to jest to co by mi bardziej w CD pasowało.

Nie mam pojęcia co jest we wnętrzu czarnej dziury. Jednak jeśli jest ona poza rozumieniem naszej fizyki to czy nie jest to osobliwość? I czy w takich warunkach można mówić w ogóle o gęstości? Może fizyczne znaczenie słowa "gęstość" traci tam znaczenie? Jednak może masz rację że osobliwość nie musi być punktem. Na przykład, zapadanie może zatrzymać się na poziomie jakichś nieznanych cząstek, bardziej elementarnych niż te które znamy, lub w tej skali może ujawniać się jakieś bardzo silne nowe oddziaływanie.

Niektórzy uważają że za horyzontem zdarzeń przestrzeń i czas zamieniają się miejscami, albo że czas płynie w drugą stronę. (cokolwiek miało by to oznaczać )
Mnie pociąga pomysł że wnętrza czarnych dziur mogą być wszechświatami. Spójrzmy nasz nasz wszechświat trochę inaczej. Odwróćmy kierunek czasu, tak hipotetycznie. Wtedy będziemy mieli pewność że cała materia skończy w osobliwości Wielkiego Wybuchu. W czarnej dziurze także każda materia nieuchronnie zmierza w kierunku osobliwości osobliwości. Jeśli prędkość rozszerzania naszego wszechświata będzie rosła to granica obserwowalnego wszechświata zacznie się do nas zbliżać, pochłaniać galaktyki, aż wreszcie rozerwie całą materię i zbliży się do nas. Wielkie rozdarcie było by w tej analogi początkiem wszechświata, chwilą w której materia wyższego wszechświata przekracza horyzont zdarzeń, zaczyna "spadać" i ostatecznie razem z całą materią dociera do osobliwości czyli Wielkiego Wybuchu. Coś się jednak nie zgadza. Osobliwość czarnej dziury jest miejscem w przestrzeni, a Wielki Wybuch raczej "miejscem" w czasie. No właśnie! Może takie jest znaczenie hipotezy że w BH czas i przestrzeń się zamieniają miejscami? ( O zamianie czasu i przestrzeni w BH usłyszałem w jednym odcinku PBS Space Time nie mogę go teraz odszukać, było to wytłumaczone przy pomocy diagramów Penrose'a ). Czy ktoś jeszcze widzi analogię? Czy nasz wszechświat przypomina czarną dziurę od tyłu? Czy po prostu mi odwala?

[thikim 67]

Godzinę temu, gooostaw napisał:

Wtedy będziemy mieli pewność że cała materia skończy w osobliwości Wielkiego Wybuchu

Mamy jedynie pewność że kiedyś było supergęsto i supergorąco.
Słowo osobliwość ma wiele znaczeń.

Jeśli mówić o znaczeniu: punkt - to jestem przeciwny że coś takiego mamy gdziekolwiek i kiedykolwiek.
Jeśli mówić o znaczeniu: poza granicami obecnej fizyki - to owszem na pewno mamy coś takiego w CD i na początku wszechświata.
Tylko czy np. struny które mogłyby być wyjaśnieniem to są poza granicami fizyki czy już w nich?

Ja piszę o tym pierwszym znaczeniu. Bo to drugie jest dość płynne. Przed Einsteinem znaczyło coś innego.

Chodziło mi jednak o to że moment obrotowy jest charakterystyczny dla ciał niepunktowych.

Edited April 17 by thikim

[gooostaw 7]

10 minut temu, thikim napisał:

Chodziło mi jednak o to że moment obrotowy jest charakterystyczny dla ciał niepunktowych.

Podobno osobliwość w obracającej się czarnej dziurze przyjmuje kształt pierścienia, a nie punktu. Czy to by miało więcej sensu?

[ex nihilo 100]

8 hours ago, thikim said:

Właściwie czemu CD miałaby zachowywać moment obrotowy - jeśli w środku byłaby osobliwość?

3 hours ago, thikim said:

Chodziło mi jednak o to że moment obrotowy jest charakterystyczny dla ciał niepunktowych.

Właściwie lepiej by było "moment bezwładności", ale... tak czy śmak, dla nas nie ma w tym przypadku znaczenia, czym jest "osobliwość" - obserwujemy obracającą się całość.
A czy punktowa osobliwość by mogła się obracać? W pewnym sensie tak, bo nie można jej oddzielić od otoczenia, które punktowe nie jest. Można więc przyjąć, że obrót tego punktu jest jakiś wirtualny, podobnie jak obrót punktowej osi koła, wokół której (z nią) koło się obraca. No ale punkt to punkt, matematyka raczej, a nie fizyka.

[Tomasz Winter 0]

DYLATACJA CZASU powoduje że w Czarnej Dziurze NIC SIĘ NIE DZIEJE, z naszego punktu wiedzenia nie ma tam żadnego ruchu, możemy patrzeć w czarną dziurę miliardy lat i jest absolutna gwarancja że nic się PRZEZ TEN OKRES NIE ZDARZY, NIC, ABSOLUTNIE NIC. Podobnie moglibyśmy patrzeć przez okno do wnętrza rakiety lecącej z prędkością światła ... ZERO RUCHU = ZERO FIZYKI, ZERO CZASU, ZERO CHEMII, ZERO MATEMATYKI ... ZERO WSZYSTKIEGO.