Astronomer avslöjar ett svart håls fotonring för allra första gången

Första bilden någonsin av svart hål M87*. (EHT-samarbete)

2019 gav Event Horizon Telescope oss vår första direkta bilden av ett svart hål . Det var en kraftfull bild, men inte en med mycket detaljer. Det ser ut som en suddig orange munk.

För att vara rättvis var det verkliga köttet av upptäckten i data, inte bilden. Och som en nyligen genomförd studie visar, det finns mycket mer i data än vad vi har sett.

En av de viktiga sakerna att förstå med EHT-bilden är att den inte visar glöden från svart hål sig. Svarta hål avge inte ljus direkt.

Och till skillnad från mindre detaljerade bilder av supermassiva svarta hål vi har, beror glöden inte på plasmastrålar eller en torus av överhettad gas runt det svarta hålet.

Istället visar bilden radioljus som fokuserades av det svarta hålet.

Det svarta hålet i M87 badar i ljus från närliggande gas, inklusive radioljus. När en viss ljusstråle passerar nära det svarta hålet, får rumtidens förvrängning att den ändrar riktning en aning.

Vi har observerat den lätta avböjningen av ljus från saker som stjärnorna och galaxerna flera gånger, men nära ett svart hål kan ljuset ändra riktning avsevärt.

Den kan gå runt för att göra en rätvinkelsväng, eller till och med hamna på väg tillbaka från den riktning den kom. Ju närmare vägen till det svarta hålet, desto mer radikal är förändringen i riktningen.

Ljus passerar nära det svarta hålet i alla möjliga riktningar, men ur vårt perspektiv kan vi bara se ljuset som är fokuserat mot oss. Vilken ljusstråle som helst som slingrar sig runt det svarta hålet och går vår väg borde vi kunna se.

Det visar sig att det svarta hålet kan fungera som en riktigt stark lins. Ljus kan passera extremt nära det svarta hålet och fokuseras direkt mot oss. Så vad vi bör se är en tunn cirkel av ljus känd som fotonringen.

Den beräknade fotonringen av M87*. (Broderick et al.)

En del av ljuset blir starkare eftersom rotationen av det svarta hålet också ger ljuset lite av en energikick. Ringens storlek beror på det svarta hålets massa, och ljusstyrkan i det ljusare området beror på det svarta hålets rotation.

Så varför visar inte EHT-bilden fotonringen? Tyvärr är utrymmet mellan oss och det svarta hålet inte helt tomt.

Det finns fortfarande ett omgivande område av kall gas, som ljuset måste passera för att nå oss. En del av ljuset sprids längs vägen, vilket gör bilden suddigare än vi skulle vilja. Det är här den nya studien kommer in.

EHT-bildens diffusa glöd berättar inte bara om det svarta hålet utan också om den diffusa gasen som omger det svarta hålet. Teamet noterade att det i huvudsak finns två bilder i EHT-data.

Den ena är den för själva fotonringen, och den andra är den suddiga glöden i den omgivande regionen. Med hjälp av nya bildalgoritmer kunde teamet separera de två och avslöja det svarta hålets fotonring.

Det är ett bra exempel på kraften i att analysera data på nya sätt. Moderna astronomiska observationer samlar in så mycket data att det ofta finns mycket mer information än vi kan misstänka. När vi lär oss att behandla data mer effektivt kan vi avslöja lager gömda under ytan.

Denna artikel publicerades ursprungligen av Universum idag . Läsa originalartikeln .

Populära Kategorier: Hälsa , Tech , Miljö , Åsikt , Förklarare , Natur , Fysik , Okategoriserad , Människor , Samhälle ,

Om Oss

Publicering Av Oberoende, Beprövade Fakta Om Rapporter Om Hälsa, Rymd, Natur, Teknik Och Miljö.