NASLOVNANA SVA ZVONAZNANOST I TEHNO

Čovječanstvo udružilo snage da se prvi put izravno promatra crnu rupu!

NA SKUPU AMERIČKOG ASTRONOMSKOG DRUŠTVA OVIH DANA OBJAVLJENE POJEDINOSTI NAJVEĆEG ASTROFIZIČKOG POTHVATA 2017. GODINE
Čovječanstvo udružilo snage da se prvi put izravno promatra crnu rupu!

Osim supermasivne crne rupe u središtu naše galaksije, istovremenim korištenjem devet radioteleskopa širom svijeta promatrat će se dosad neviđeno detaljno i mjeriti fenomeni središta jedne od najvećih susjednih galaksija

09.01.2017. PIŠE: Miroslav Ambruš-Kiš FOTO: Internet PREGLEDA: 4564


Neke stvari ne mogu ni najbogatiji. Nijedna zemlja sama nije mogla izgraditi Međunarodnu svemirsku stanicu čiji smo hardver koji u zadnjih 18 godina čini neprekidni čovjekov dom u orbiti oko Zemlje vrijedi sto milijardi dolara, a čijih je 50 posada dosad izvelo više od 50 tisuća znanstvenih eksperimenata koji se nije moglo izvesti nigdje drugdje. Nijedna zemlja sama ne može izgraditi pokusni fuzijski reaktor, kakav se pod kraticom ITER gradi u Cadaracheu na jugu Francuske, a pruža nadu da će dati odgovore na to kako bi čovječanstvo moglo doći do praktično beskrajnih količina iznimno jeftine i potpuno sigurne i čiste energije. Napokon, nijedna zemlja nije mogla sama izgraditi najsofisticiraniji stroj kakav je Veliki hadronski sudarač u institutu CERN kod Ženeve koji je dosad omogućio nezamisliv prodor u razumijevanje materijalnoga svijeta.

Ove ćemo godine posvjedočiti još jednom fantastičnom pokušaju čovječanstva da se zaviri i izmjeri nešto o čemu se znalo samo posredno: izravnim pogledom u crnu rupu koja sjedi usred jedne od stotina milijardi poznatih galaksija!

Koncept o ekstremnom izobličenju prostora i vremena proistječe iz Einsteinove Opće teorije relativnosti objavljene još 1915. godine koju su već u prvom desetljeću nakon objave tog fundamentalnog modela kako funkcionira svijet i svemir razradili koncepte o tom fenomenu čiji koncentrat mase ima toliku gravitaciju da iz nje ne uspijeva pobjeći ni svjetlo. Astronomska promatranja do danas pokazala su da takav fenomen koji izobličuje prostor i vrijeme postoji u središtu svakog zvjezdanog sustava. Napokon, ime tom fenomenu prvi put se spominje u siječnju 1964. godine, a što se u njima događa spajajući kvantnu teoriju i astrofiziku razradili su kozmolozi među kojima je najpoznatiji Stephen Hawking. Astronomska promatranja potvrdila su mnogo toga predviđenoga, a njihovo je djelovanje na prostor i zvijezde jasno utvrđeno.



Animacija gravitacijskog djelovanja crne rupe na sliku pozadinske galaksije

I naša galaksija Mliječna staza, po svim poznatim promatranjima, u svom središtu ima supermasivnu crnu rupu, samo ju je nama, Zemljanima, s planeta vezanoga uz omanju zvijezdu pri kraju njenog vanjskoga kraka puno teže vidjeti. Međunarodna kolaboracija upravo to namjerava već u prvim mjesecima ove godine!

Na 227 kongresu Američkog astronomskog društva koji se održava od 4. do 8. siječnja u odmaralištu Kissimmee na Floridi članica tima Event Horizon Telescope Feryal Ozel objavila je kako je sve spremno za prvo izravno promatranje fenomena vezanih uz crnu rupu usred naše galaksije. Instrumenti i protokoli promatranja su podešeni i preostaje da se koordinira još nekoliko tehničkih sitnica kako bi se prvi put izravno snimila nama najbliža crna rupa, gledano sa Zemlje, u blizini predjela zvijezde Sagittarius A, blizu granice između zviježđa Strijelca i Škorpiona.





Općeniti pogled na regiju Sigittarius A* u središtu naše galaksije i detalj lokacije crne rupe

Iz ovdašnjeg očišta to je suviše sićušan dio neba da bi se išta, osim kruženja najbližih zvijezda, moglo zabilježiti optičkim teleskopima. Međutim, druge vrste zračenja u elektromagnetskom spektru potvrđuju postojanje i osnovne osobine te crne rupe. Izračuni kažu da je promjer područja samo 24 milijuna kilometara, što je samo 17 puta veće od našega Sunca, ali je to na udaljenosti od 25 tisuća svjetlosnih godina tek jedva zamjetljiva točkica iz koje samo radioteleskopi registriraju očekivana zračenja. Naziru se tek plinovi i prašina koji kruže oko kuglastog obrisa iz kojega ničemu nema povratka, nego se u nju sve usisava i sažima na način na koji prestaju važiti svi poznati fizikalni zakoni.

Stoga se u jedinstveno radioteleskopsko polje objedinjava devet radioteleskopa raštrkanih širom svijeta koji će djelovati kao jedan golemi instrument, a podatke s njih prikupljat će i analizirati rešetkasto objedinjena mreža superračunala. Međutim, sve to nije dovoljno da bi se tapkalo u mraku i rasipali resursi nagađajući što bi se u kojem frekvencijskom pojasu moglo zabilježiti. Naprotiv, prethodna istraživanja, proračunavanja i simulacije, čak i uz malo sreće, doveli su do toga da se odredi valna dužina od 1,3 milimetra, frekvencija u kojoj će se prvi put promatrati prostor obzorje događaja crne rupe. To je ona granična crta oko koje gravitacija crne rupe razvlači plinove, čestice i poneki krupniji svemirski objekt prije nego ih preko te granice privuče tako da ih nepovratno proguta, a sama se od toga ne deblja.

– Izveli smo milijune simulacija za mnoge konfiguracije kako bismo te plinove mogli promatrati. U svim slučajevima pokazalo se da nam valna dužina od 1,3 milimetra daje najbolje rezultate – rekla je na konferenciji profesorica Ozel sa Sveučilišta Arizona.

Problem je u tome što su između radioteleskopa i crne rupe koju se želi promatrati slojevi svemirskih plinova i prašine kroz koje valja proniknuti da bi se promatralo upravo ono što se želi promatrati, a to su upravo energetski događaji karakteristični za tu svemirsku točku. Sreća je bila, kako je obrazložila, što je upravo ta frekvencija različita od svega što su prepreke, počevši od same Zemljine atmosfere.

Devet je radioteleskopa s velikim tanjurima na Antarktici, u Čileu, Španjolskoj, Meksiku, Arizoni i na Havajima objedinjeno u jedan golemi virtualni teleskopski tanjur. Računalo će iz svih tih izvora razlučiti što je stvarni signal i razdvajati ga od smetnji koje onemogućuju isto to promatranje putem svakog pojedinačnog radioteleskopa.



Radioteleskopsko polje koje funkcionira na sličan način nije revolucionarna novost u astronomiji. Iz romana Carla Sagana i filma Kontakt svjetski je poznato radioteleskopsko polje VLA blizu Soccora u Novom Meksiku u kojemu 27 na tračnicama pokretnih tanjura promjera 25 metara u tlocrtnom rasporedu koji oblikom podsjeća na slovo »Y« simulira jedinstveni radioteleskop koji ima površinu virtualnoge antene od 13.250 četvornih metara. Novije radioteleskopsko polje Europskog južnog opservatorija ALMA u čileanskoj pustinji Atacami sastoji se od 66 12-metarskih i 7-metarskih tanjura, ili projektirano gigantsko radioteleskopsko polje od tisuća antena međusobno udaljenih i po 3000 kilometara koje bi trebalo proraditi 2020. godine u Australiji ili u Južnoj Africi, a promet prikupljenih podataka tog virtualnog »tanjura« površine jednog četvornog kilometra trebao bi biti veći od današnjeg ukupnog internetskog prometa.

To se načelo zajedničkoga djelovanja mnogo teleskopa, međutim, primjenjuje i na mnogo manjim astronomskim razmjerima, pa ga čak i u nas prakticiraju amateri. Računalnom mrežom objedinjenim teleskopima na širem području danas i amateri dijele korisničko vrijeme upravljajući ih koordinirano prema željenom području neba, a računalo iz svih tako pribavljenih snimaka rafiniraju fotografiju kvalitete za koju bi trebalo imati mnogo skuplji pojedinačni optički teleskop. Ne tako davno na tvrdnju kako »amateri sada imaju najveći teleskop u zemlji« ogorčeno se obrecnuo čelnik Hrvatskog astronomskog društva (udruge profesionalaca).



Što astrofizičari očekuju da će vidjeti?

– Nadamo se da će obzorje događaja imati srpasti oblik, a ne oblik prstena – izjavila je profesorica Ozel. Plinovi koji orbitiraju oko crne grupe trebali bi biti jače grupirani na jednoj strani, a na drugoj bi ta masa trebala biti tanja. Ta se zakrivljenost već dala izračunati prema formulama poznatima iz Opće teorije relativnosti, a prvo promatranje akrecijskg diska i obzora događaja crne rupe trebalo bi biti jedan od temeljnih dokaza kako se Einstein odražava na cijeli svemir.

Osim zavirivanja u središte naše galaksije, astronomi su odabrali superveliku galaksiju nazvanu Messier 87 u zviježđu Djevice udaljenu 53,5 milijuna svjetlosnih godina koja pruža mnogo  izravniji pogled prema njenom središtu i supermasivnoj crnoj rupi koja je okuplja, a iz koje stalno zrači visokoenergetski mlaz plazme (slika dolje, snimljena svemirskim teleskopom Hubble).



Matematički korektan model prizora približavanja supermasivnoj crnoj rupi već je predočen najširoj javnosti u znanstveno-fantastičnom filmu Christophera Nolana Inerstellar iz 2014. godine, kada je glavni znanstveni savjetnik o koproducent računalne simulacije za potrebe filma bio Saganov bivši suradnik astrofizičar Kip Thorne.

Kratki sažetak eksperimenta Event HORIZON Telescope u videu:




Tagovi: crna rupa, stephen hawking, sagittarius a, albert einstein, opća teorija relativnosti, kip thorne

Pobjednica Karolina Kalabek znala naizust 549 decimala broja »pi«!

Natjecanje o broju »pi« u III. osnovnoj školi

Novi vlakovi do Zagreba

Multitalentirana umjetnica

Tri HDZ-ovca na plakatu sreće

Postao milijunaš i u grob otišao u prnjama

Lidl Hrvatska objavio natječaj za zapošljavanje mladih

Četvrta osnovna, prva u robotici

U Čazmi opet besplatni udžbenici

Ponuda KRREEDIT i Ffiinansiranje

Ponuda KRREEDIT i Ffiinansiranje

Ponuda KRREEDIT i Ffiinansiranje

Ponuda KRREEDIT i Ffiinansiranje

Ponuda KRREEDIT i Ffiinansiranje

Argonauti srebrni na Neretvi

Blagdan Velike Gospe u Novoj Rači

Zlatko Pejaković u Novoj Rači

Podržavate li prijedlog Zvona, da se postavi mega replika jedne od najvrjednijih pisanica na svijetu u paviljonu uoči Uskrsa?

Podržavam

Ne podržavam

Klikni na odgovor za koji želiš glasati.
Pogledaj rezultate

Zazvoni!

Pošalji nam vijest ili najavu. Javi što se događa!



IMPRESSUMUVJETI KORIŠTENJAOGLAŠAVANJESTARO ZVONO