Domanda:
Cosa possiamo aspettarci dalla prima immagine accurata di un buco nero?
Eduardo Serra
2013-12-19 00:39:11 UTC
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Dalle recenti notizie del Max Planck Institute for Radio Astronomy:

Il Consiglio europeo della ricerca (ERC) ha assegnato 14 milioni di euro a un team di astrofisici europei per costruire la prima immagine accurata di un buco nero. Il team metterà alla prova le previsioni delle attuali teorie sulla gravità, inclusa la teoria della relatività generale di Einstein.

In passato ho visto rappresentazioni al computer di buchi neri, sono simili a ciò che possiamo aspettarsi da questa nuova impresa?

Nell'immagine successiva possiamo vedere un modello al computer di un buco nero di dieci masse solari visto da una distanza di 600 km con la Via Lattea sullo sfondo con un angolo di apertura della fotocamera orizzontale di 90 gradi:

A Black Hole of ten solar masses as seen from a distance of 600km with the Milky Way in the background with a horizontal camera opening angle of 90 degrees

Origine immagine

Due risposte:
#1
+6
Kitchi
2013-12-28 21:53:04 UTC
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Dato che gli astronomi usano radiotelescopi e non telescopi ottici, vorrei sottolineare il motivo per cui lo fanno: il centro della Via Lattea è un luogo molto polveroso. Le lunghezze d'onda dal millimetro all'ottica vengono facilmente assorbite da tutta questa polvere, quindi è molto difficile vedere il centro della galassia nello spettro ottico. Ma le onde radio non vengono assorbite e il centro della nostra galassia è una fonte molto forte di onde radio. Quindi guardare in radio ci darà il quadro più chiaro di ciò che sta accadendo laggiù.


Nell'articolo menzionano che usano una tecnica chiamata VLBI (Very Long Baseline Interferometry) per visualizzare il buco nero.

Le immagini che ottieni da VLBI non sono immagini nel senso tradizionale, come le otterresti da un telescopio ottico. VLBI misura la differenza di fase delle onde che arrivano a due diverse antenne (su due diversi continenti, forse) e usa questa differenza di fase per dedurre la dimensione della sorgente nel cielo. In modo contraddittorio, anche se possono risolvere sorgenti di dimensioni inferiori a un secondo d'arco, è molto difficile localizzare la posizione assoluta nel cielo ad un grado molto alto.

Quindi si spera che saremo in grado di risolvere l'orizzonte degli eventi del buco nero, ma (quasi sicuramente) non saremo in grado di vedere un'immagine come quella che hai pubblicato.

Parte di ciò che Kitchi dice è corretto, queste sono osservazioni radio usando VLBI. Ma questi dati (di routine) vengono sottoposti a un'analisi di correlazione incrociata che, se accoppiata ad alcune ipotesi non troppo irragionevoli, vengono poi trasformate in una "immagine". Le misurazioni di fase / ritardo menzionate sono in realtà abbinate a Fourier con il tradizionale "spazio dell'immagine" a cui siamo abituati dai tradizionali telescopi ottici. Quindi ** si spera ** saremo in grado di ottenere immagini più vicine al buco nero con BlackHoleCam (menzionato sopra) e l '[Event Horizon Telescope] (http://www.eventhorizontelescope.org/), ma sfortunatamente il
risoluzione che questi ci danno sarà ancora nell'ordine di pochi [raggi di Schwarzschild] (http://en.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild_radius), e quindi non vedremo effettivamente un bel "nulla" risolto nel centro della mappa.
#2
+3
Envite
2013-12-19 17:12:10 UTC
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Penso che l'immagine che hai pubblicato non sia del tutto realistica. Su di esso, gli oggetti sono solo invertiti da un certo raggio in poi, mentre quello che puoi aspettarti da un vero buco nero visto abbastanza vicino è una combinazione di questi:

a) un disco di accrescimento b) un compagno che viene risucchiato Radiazione di Hawkingd) Raggi X dai poli (partendo davvero dall'orizzonte degli eventi)

Non vedrai un vero cerchio nero, poiché molto probabilmente ci sarà molta materia fuori dall'orizzonte degli eventi irradiante.

I buchi neri non hanno necessariamente dischi o compagni, e certamente non compagni che sarebbero nella stessa immagine mostrata dall'OP. La radiazione di Hawking da un buco nero supermassiccio o di dimensioni stellari è assolutamente trascurabile.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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