Μαύρες τρύπες: Στη σκιά ενός αθέατου γίγαντα (ΦΩΤΟ) Λευκαδίτικα Νέα - Lefkada News
Published On: Σα, Απρ 13th, 2019

Μαύρες τρύπες: Στη σκιά ενός αθέατου γίγαντα (ΦΩΤΟ)

star-black-hole-2

Με αφορμή την είδηση για την πρώτη φωτογραφία μίας μαύρης τρύπας στο κέντρο του γαλαξία Μessier 87 (Μ87) δημοσιεύουμε άρθρο του Παντελή Πνιγούρα, μεταδιδακτορικού ερευνητή στο Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον στην Αγγλία.

Μαύρες τρύπες: στη σκιά ενός αθέατου γίγαντα

Κάτι που μέχρι τις 10 Απρίλη 2019 λογιζόταν ως επιστημονική φαντασία, αποτελεί πλέον πραγματικότητα: Η πρώτη φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας είναι γεγονός. Φως από τον γαλαξία Μ87, έπειτα από ένα ταξίδι 55 εκατομμυρίων ετών στο διάστημα, έμελλε για πρώτη φορά να διαγράψει στα φιλμ των αστρονόμων τη σιλουέτα ή τη σκιά όπως λέγεται, της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας στο κέντρο του κοντινού μας γαλαξία.

Οι μαύρες τρύπες αποτελούν πρόβλεψη της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν ήδη από το 1916. Πρόκειται για υπέρπυκνες συγκεντρώσεις ύλης και συνιστούν απομεινάρια αστέρων πολύ μεγάλης μάζας (δεκάδες φορές μεγαλύτερης από τη μάζα του Ήλιου). Εξαντλώντας τα αποθέματα ενέργειάς τους, οι αστέρες αυτοί εκτινάσσουν τα εξωτερικά τους στρώματα σε μια θεαματική έκρηξη σουπερνόβα, αφήνοντας πίσω τους έναν ανενεργό πυρήνα. Η βαρύτητα, που μέχρι πρότινος αντισταθμιζόταν από τη συνεχή παραγωγή ενέργειας στο εσωτερικό του πυρήνα, είναι τόσο ισχυρή που οδηγεί στην πλήρη κατάρρευση του αστέρα, κυριολεκτικά κάτω από το ίδιο του το βάρος. Το τελικό αποτέλεσμα είναι μία «τρύπα» στο χώρο (και στο χρόνο!), από την οποία δεν μπορεί να διαφύγει ούτε το ίδιο το φως – γι’ αυτό άλλωστε ονομάζεται και μαύρη.

mavri-trypaΦωτογραφία της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας του γειτονικού γαλαξία Μ87. Πηγή: Event Horizon Telescope Collaboration

Σύμφωνα με τη γενική θεωρία της σχετικότητας, η βαρύτητα ερμηνεύεται ως η καμπύλωση του χώρου και του χρόνου γύρω από μεγάλες συγκεντρώσεις ύλης, όπως τα αστέρια ή, εν προκειμένω, οι μαύρες τρύπες. Όπως ένα τεντωμένο επίπεδο σεντόνι καμπυλώνει εάν τοποθετήσουμε κάποιο βαρύ αντικείμενο στο κέντρο του, έτσι είναι καμπυλωμένος και ο χώρος γύρω από έναν αστέρα, έλκοντας έτσι άλλα γειτονικά σώματα (π.χ. πλανήτες). Από τον καμπυλωμένο χώρο στον περίγυρο μιας μαύρης τρύπας δε γλιτώνει ούτε το φως, που διαδίδεται ταχύτερα από οτιδήποτε άλλο γνωρίζουμε. Μακριά από τη μαύρη τρύπα, μία ακτίνα φωτός διαδίδεται ευθύγραμμα στο επίπεδο σεντόνι του χώρου. Όσο πλησιάζει όμως, η τροχιά του φωτός καμπυλώνεται όλο και περισσότερο, αφού πλέον ακολουθεί το παραμορφωμένο σεντόνι του χώρου γύρω από τη μαύρη τρύπα.

Το αποτέλεσμα αυτού του φαινομένου είναι εντυπωσιακό, καθώς, λόγω της τεράστιας καμπύλωσης της τροχιάς του, μπορούμε να δούμε φως που εκπέμπεται πίσω από τη μαύρη τρύπα! Φως το οποίο τυχαίνει να διαδίδεται σε κατεύθυνση τέτοια ώστε οριακά να ξεφεύγει από τη βαρυτική επίδραση της μαύρης τρύπας γίνεται ορατό ως ένα φωτεινό δαχτυλίδι γύρω της.

Συγκεκριμένα, το φως αυτό περιβάλλει τον λεγόμενο «ορίζοντα γεγονότων» της μαύρης τρύπας, δηλαδή της νοητής σφαίρας μέσα από την οποία δεν μπορεί να ξεφύγει τίποτα, συμπεριλαμβανομένου του φωτός. Έτσι, χάρη σε αυτό το φως, μπορούμε να δούμε τη σκιά της μαύρης τρύπας, κάτι που επιβεβαιώθηκε πανηγυρικά με τη δημοσίευση της πρώτης σχετικής φωτογραφίας. Προκειμένου να τραβηχτεί μια τέτοια φωτογραφία, χρειαζόμαστε αρχικά μια μεγάλη μαύρη τρύπα. Λόγω των τεράστιων αποστάσεων στο σύμπαν, ακόμα και οι κοντινότεροι γαλαξίες φαίνονται μικροσκοπικοί από τη Γη, καθιστώντας ακόμα δυσκολότερη την παρατήρηση σωμάτων μικρότερης κλίμακας.

Για το λόγο αυτό, επιλέχθηκε η κοντινότερη υπερμεγέθης μαύρη τρύπα, αυτή στο κέντρο του γειτονικού ελλειπτικού γαλαξία Μ87. Σε αντιδιαστολή με τις συνήθεις μαύρες τρύπες, οι οποίες έχουν μάζες το πολύ μερικές δεκάδες φορές μεγαλύτερες από του Ήλιου, οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες βρίσκονται στα κέντρα των γαλαξιών και έχουν μάζες εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερες από του Ήλιου. Οι λόγοι για τους οποίους είναι τόσο μεγάλες αποτελούν ακόμα ενεργό πεδίο έρευνας.

mayrh-trypa-2Φως διαφεύγει από τη βαρυτική επίδραση της μαύρης τρύπας και σχηματίζει έναν φωτεινό δακτύλιο. Πηγή: Nicolle R. Fuller/NSF

Αν και η μαύρη τρύπα που επιλέχθηκε να φωτογραφηθεί είναι πελώρια (6,5 δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου, με διάμετρο όσο όλο το ηλιακό μας σύστημα), υπάρχει και ένα ακόμα αντικειμενικό πρόβλημα. Δεν υπάρχει τηλεσκόπιο στη Γη που να μπορεί να επιτύχει την επιθυμητή μεγέθυνση, ώστε να καταστήσει εμφανώς διακριτό το είδωλο της μαύρης τρύπας. Δεδομένου ότι η παρατήρηση γίνεται με ραδιοκύματα, δηλαδή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία χαμηλών συχνοτήτων, για να επιτευχθεί η κατάλληλη διακριτική ικανότητα χρειαζόμαστε ένα ραδιοτηλεσκόπιο του οποίου η παραβολοειδής κεραία (το «πιάτο») έχει διάμετρο όση ολόκληρη η Γη! Αυτό προφανώς είναι αδύνατο, όμως μπορεί να υλοποιηθεί έμμεσα. Εφαρμόζοντας μία τεχνική που ονομάζεται «συμβολομετρία μεγάλης βάσης», οι αστρονόμοι μπορούν να χρησιμοποιούν ταυτόχρονα πολλά ραδιοτηλεσκόπια σε όλη τη Γη με τέτοιον τρόπο ώστε, συνδυάζοντας τις παρατηρήσεις των επιμέρους τηλεσκοπίων, να ισοδυναμούν με ένα ραδιοτηλεσκόπιο στο μέγεθος της Γης.

Τα συλλεχθέντα παρατηρησιακά δεδομένα απαιτούν πολύ μεγάλη ακρίβεια στην καταγραφή τους, ούτως ώστε να συνδυαστούν σωστά μεταξύ τους. Κάθε τηλεσκόπιο έχει στη διάθεσή του ατομικά ρολόγια, επιτρέποντας έτσι τον ακριβή προσδιορισμό του χρόνου παρατήρησης, καθώς και τελευταίας τεχνολογίας οπτικά και υπολογιστικά συστήματα για την ηλεκτρονική καταγραφή των δεδομένων.

Από όταν ξεκίνησαν οι παρατηρήσεις, τον Απρίλη του 2017, συλλέχθηκαν συνολικά 5 πεταμπάιτ (5 εκατομμύρια γιγαμπάιτ) δεδομένων. Πρόκειται για τόσο μεγάλη ποσότητα δεδομένων που, προκειμένου να συλλεχθούν κεντρικά και να επεξεργαστούν, ήταν προτιμότερο να αποσταλούν αεροπορικώς (συνολικά μισός τόνος σκληροί δίσκοι) παρά μέσω διαδικτύου. Η πολυπόθητη φωτογραφία, για την οποία συνεργάστηκαν εκατοντάδες επιστήμονες σε περισσότερες από είκοσι χώρες, συνιστά την πιο απτή μέχρι σήμερα απόδειξη για την ύπαρξη των μαύρων τρυπών.

Σε συνδυασμό με παρατηρήσεις σε άλλες συχνότητες του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, οι επιστήμονες μπορούν να πουν με βεβαιότητα πως το αντικείμενο που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία Μ87 είναι μια μαύρη τρύπα, με τη μορφή που προβλέπει η γενική θεωρία της σχετικότητας. Το μέγεθος και το σχήμα της είναι απολύτως συμβατά με την πρόβλεψη της θεωρίας του Αϊνστάιν, περνώντας με επιτυχία έναν ακόμα πειραματικό έλεγχο. Επίσης, η μάζα της, όπως υπολογίστηκε με βάση τις συγκεκριμένες παρατηρήσεις, συμφωνεί σε μεγάλο βαθμό με τους υπολογισμούς άλλων παρατηρήσεων, οι οποίες συνάγουν τη μάζα της μαύρης τρύπας μελετώντας τις κινήσεις των αστέρων γύρω της.

mayrh-trypaΗ «Μεγάλη Χιλιοστομετρική Διάταξη» ραδιοτηλεσκοπίων στην έρημο Ατακάμα της Χιλής. Πηγή: ESO/C. Malin

Επιπλέον, μπορούμε πια με βεβαιότητα να ισχυριστούμε ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες είναι υπεύθυνες για τους πίδακες ύλης και ενέργειας που εκτοξεύονται από τα κέντρα ενεργών γαλαξιών, επηρεάζοντας σε μεγάλο βαθμό τη δυναμική και την εξέλιξή τους. Μελλοντικές παρατηρήσεις θα βοηθήσουν στην περαιτέρω κατανόηση των διεργασιών που οδηγούν στη δημιουργία τόσο μαζικών μαύρων τρυπών, καθώς και στη μελέτη της συμπεριφοράς της ύλης γύρω από πανίσχυρα βαρυτικά πεδία.

(Πηγή: 902.gr)


Displaying 3 Comments
Have Your Say
  1. Μεγαλύτερη μαύρη τρύπα απ την κυβερνητική προοδευτική αριστερά δεν μπορεί να υπάρξει.

  2. Ο ξενιτημένος νεαρός Έλλην επιστήμων που μετέχει στημ καταγραφή της μσύρης τρύπας στις ΗΠΑ , βρίσκει χώρο ερευνητικής απασχόλησης στην Ελλάδα αν πσρακολουθήσει εκεί στις ΗΠΑ ένα σεμινάριο κοινωνιολογίας κσι βασικά μαθήματα ψυχολογίας ( που λογικά ώς τώρα είναι πέραν του δύσκολου επιστημονικού αντικειμένου του).
    Εδώ στην Ελλάδα θα μπορέσει με πρωτογενή παρατήρηση ο ίδιος ( και όχι μεσολαβητικκά μέ κάτοπτρα και ραντάρ) την μαύρη κοινωνική τρυπάρα -όχι τρύπα- που λειτουργεί ώς ευρύτερη αριστερή εφηρμοσμένη κυβερνητική πρακτική και ρουφάει ανθρώπους, κτίρια, ιδέες, διαθέσεις, εδάφη ( μέσω κτηματολογίου ατοπογράφητου) ζώα ελευθέρας βοσκής και οικόσιτα ,ακόμα και τις καιρικές συνθήκες φέτος που μας ταλαιπώρησε και μας ταλαιπωρι η υγρασία ηαι η βροχή λίγο πρίν το Πάσχα Τέλη Απριλίου. Και τις διαθέσεις του καιρού άλλαξε η αριστερή προοδευτική πολιτική της δημιουργίας κατάμαυρης κοινωνικής τρύπας για να χωρέσουν όλα τα πάντα του Ελλαδικού χώρου μέσα , ακόμα και τα πετούμενα πουλιά.
    Το πρώτο χαρακτηριστικό που θα δει στην Ελλάδα θάναι η μαυρίλα της αξουρισιάς ώς εξουσιαστικό κυβερνητικό φαίνεσθαι.Κατόπιν θα κατανοήσει την μαύρη ταμειακή τρύπα των πολιτών που συγκεντρώνεται ώς ταμειακό κυβερνητικό πλεόνασμα.Κατόπιν θα δεί στα super markets και στις λαικές αγορές ( που πάντα ήταν ο προνομοιακός ιδεολογικός χώρος της αριστεράς όπως αυτή της οδού Καλλιδρομίου στην πρωτεύουσα) θα δει λοιπόν την τιμή της Ελληνικής πατάτας στο 1,18- 1,45 ευρώ το κιλό. Θα προετοιμαστει έτσι ο Έλλην επιστήμων για το τι σκέφτεται για το διατροφικό θέμα των ανθρώπων η σριστερή κυβέρνηση για τον επόμενο χορόνο , που οι τιμές τροφίμων θα απογειωθούν.Ακόμη θα δεί κυριολεκτικά κατάμαυρες τρύπες σε όλο το οδικό δίκτυο της χώρας μέχρι κρατήρες στο άσφαλτο που όλα τα αυτοκίνητα τα σφάζουν και τα σπάνε ακίμα και ας ελθναι μεγάλα πολυκύλινδρα Αμερικάνικα αυτοκίνητα με μοτέρ 8190 cc όπως κάποιες cadillac & Linkoln.
    Θα διαπιστώσει τελικά ότι η Ελλαδική χερσόνησος της Βαλκανικής στο πλανητικό σύστημα συνιστά μια γήινη μαύρη τρύπα και δεν χρειάζεται να τρέχουν στην άνυδρη έρημο Ατακάμα της Χιλής ή στα Βραχώδη όρη ή στις Κορδιλιέρες για να τοποθετούν τηλεσκόπια συμβολομετρίας μεγάλης κλίμακας , για να μελετούν πιθανοτικά τις μαύρες τρύπες .Γιατί αν έρθουν εδώ θα έχουν σωματοποιημένα την εμπειρία της μαύρης τρύπας ώς κοινωνικής και στομικής ρουφήχτρας.
    Αυτή είναι και η διαφορά μεταξύ επιστήμης και ζωής.
    Η επιστήμη μελετά , η ζωή βιώνεται.

  3. Στην Ελλάδα προοδευτικά θα τελείται η μαύρη τρύπα της διαβίωσης.
    Στέγη , διατροφή, ντύσιμο , υπηρεσίες, θα ειναι απλησίαστα.
    Αυτό μεθοδεύτηκε από την Ευρωπαική Γερμανική επιτροπία από το 2010 αλλά και σε συτό εντρύφησαν και εντρυφούν πλεονασματικά οι της αριστεράς διακυβέρνησης.

Αφήστε το σχόλιό σας

XHTML: You can use these html tags: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

                    

     










Copy Protected by Chetan's WP-Copyprotect.