Bir Karadeliğin İlk Fotoğrafını Görmek Üzereyiz…

ana makale resmi

2019 yılında, astronomide muhteşem bir söz verildi. O söz bir karadeliği fotoğraflamaktı. Yıllardır, Olay Ufku Teleskobu , bize karadeliğin olay ufkunun ilk teleskopik fotoğrafını getirmek için çalışıyor.

Gerçekten, halkın hayal gücündeki bütün popülerliklerinden dolayı, aslında hiçbir zaman bir kara delik görmemiştik . Ve bunun nedeni gülünç derecede basittir.

Karadelikler , görüyorsunuz, kelimenin tam anlamıyla görünmez. Çekim etkileri o kadar büyüktür ki, belirli bir noktadan sonra hiçbir şey dışarı kaçamaz. Bu , nesneyi doğrudan algılamamıza izin veren elektromanyetik radyasyondur – X ışınları, kızılötesi, ışık ve radyo dalgaları gibi.

Bu geri dönüşü olmayan noktaya olay ufku denir ve asla kendinizi bulmak istemediğiniz korkunç bir konum olmasının dışında, aynı zamanda bir karadeliği görselleştirmenin de anahtarıdır.

Kara deliğin kendisini görememize rağmen, olay ufkunun fotoğraflanması olasılığı vardır; Olay Ufku Teleskopu  (EHT) sayesinde sonuçlar her gün kamuoyuna aktarılıyor ve sonucu görmeye titizlikle yaklaşıyoruz.

Görünüşe göre gün geldi! 10 Nisan 2019’da, EHT projesinin arkasındaki ekip ve ilgili kuruluşlar “çığır açan” olarak nitelendirdikleri sonuçları sunacak ve eylemi canlı ele alacaklar.

Fakat EHT’den çok önce, Jean-Pierre Luminet adında bir astrofizikçi 1978’de, bir karadeliğin olay ufkunun ilk görüntüsü olarak düşünülebilecek olanı bize çoktan vermişti.

Elbette gerçek bir fotoğraf değil. Matematikçi olan Luminet, 1960’ların delikli kartı IBM 7040 bilgisayarını kullanarak, bir kara deliğin gözlemciye nasıl göründüğünün ilk bilgisayar simülasyonunu yapmak için beceri setini kullanmıştı.

Şimdi Luminet  “O zaman çok egzotik bir konuydu ve astronomların çoğu varlıklarına inanmadılar. Karadeliklerin  garip fiziğini araştırmak ve varlıklarının dolaylı imzalarını elde etmelerine yardımcı olabilecek özel mekanizmalar önermek istedim. parlak yıldız gözlemlenebilir olaylara yol açabilir” diyor.

Yukarıda görülen bulanık görüntü, karadeliğe düşen düz bir malzeme diskinin, onu görecek kadar yakın olmamızda nasıl görünebileceğini göstermektedir. Düz görünmüyor, çünkü karadeliğin yoğun kütlesi etrafındaki ışığı büküyor.

Luminet,  geçen yıl bir makalede , “Gerçekten, çekimi alanı, kara ışınları yakınındaki ışık ışınlarını o kadar fazla eğiyor ki Işık ışınlarının kıvrılması ayrıca, gözlemciden karadeliğin karşı tarafında, biriktirme diskinin diğer tarafını görmemizi sağlayan ikincil bir görüntü oluşturuyor.” ” açıklamasını yaptı .

Luminet ilkti, ama karadeliğin nasıl göründüğünün gizeminden etkilenen tek kişi o değildi. Diğerleri o zamandan beri bu nesneleri görselleştirmeye çalıştı ve hatta çabalarını gümüş ekrana resmetti.

gargantua yıldızlararası kara delikYıldızlararası karadelik Gargantua. 

2014 Christopher Nolan filmi Yıldızlar Arası, Luminet tarafından onlarca yıl önce yürütülen ve büyük ölçüde Caltech’in teorik fizikçisi Kip Thorne ile istişare içinde yapılan çalışmalara dayanan, karadeliklerin “bilimsel olarak doğru” tasvirleri için övgüyle karşılandı. Sonuçta, film daha az kafa karıştırıcı ve ekranda güzel görünmek için basitleştirilmiş bir versiyon seçti.

Kesinlikle etkileyiciydi; Ancak, hem Luminet hem de Thorne’e göre, karadelikler göründüğü gibi değil. Çekim alanı tarafından oluşturulan birincil ve ikincil görüntüler mevcut ve doğru. Ancak, Luminet’in görüntüsünden farklı olarak, diskin parlaklığı aynı.

gargantua kavramı kip thorne

Thorne ve meslektaşlarının Gargantua’yı geliştirmek için kullanılan CG teknikleri hakkında bir makaleden karadeliklerin simülasyonu. (James ve diğ. / Klasik ve Kuantum Çekimi)

“Tam olarak bu görünür parlaklık asimetrisidir,” diyor Luminet ve ekliyor, “bu, biriktirme diskinin iç bölgelerine ışık hızına yakın bir dönüş hızı verebilen tek gökcismi olan bir karadeliğin çok güçlü bir Doppler etkisi yaratan ana imzasıdır.

Karadeliklerin tüm bu versiyonlarının, 2016 yılında LIGO’nun keşfiden sonra meşhur olan başka bir karadelik görüntüsünden çok farklı olduğu görüldü.

Bunlar, 2016 yılında ilk kez böyle bir karadelik simüle eden Fransa Ulusal Bilimsel Araştırma ve Uluslararası Astronomi Birliği Merkezi’nden astrofizikçi Alain Riazuelo’nun çalışmalarına dayanıyor .

Bu karadeliklerin farklı görünmesinin nedeni, yapıtın bir toplama diski olmayan, sakin bir karadelik göstermesidir.

Bu toz ve gaz örtüsünden mahrum, karadeliğin çekimi arkasındaki boşluğu ısıtıyor; Böyle bir kara deliği görecek kadar yakın olsaydık, yörüngede çekimi tarafından yakalanan hareket halinde olurduk. Bu nedenle yıldızların arasında hareket ediyor gibi görünüyor.

Birlikte iki karadelik olması durumunda, LIGO videosunda görüldüğü gibi, her karadeliğin arkasında görünen diğer deliğin muz biçiminde küçük bir ikincil görüntüsü vardır.

EHT, kendi galaksimiz Samanyolu’nun merkezindeki süper kütleli karadelik olan Yay A * ‘ya odaklanmıştır.

Ne göreceğimizi bilmiyoruz; Verilerin sadece birkaç bulanık piksel döndürmesi mümkündür. (Durum buysa, işbirliğine daha fazla teleskop katılacak ve bilim insanları tekrar deneyecekler).

Kara deliğin gözlemler sırasında bir toplama diski olduğu göz önüne alındığında, Luminet’in eserine çok benzeyen bir şey bekliyoruz. Buna ek olarak, işbirliği umalım radyasyonun kutuplaşması, manyetik alanın yapısı ve karadeliğin göreceli jetleri hakkında daha fazla bilgi edinmemize yardımcı olsun.

Kara deliğin etrafındaki boşluğun yapısı hakkında zaten çoktan ipucu olacak bilgilerimiz var. Fakat EHT’nin çalışmaları hakkındaki en heyecan verici kısım nedir? O bilinmiyor.