यहाँ क्या घटना क्षितिज से पहली छवियाँ की तरह लग सकता है

हमारे रात्रि आकाश में सबसे बड़ी वस्तु-अब तक! -हमें अदृश्य। वस्तु हमारे मिल्की वे आकाशगंगा के केंद्र में सुपर-मासिव ब्लैक होल (SMBH) है, जिसे धनु ए कहा जाता है। लेकिन जल्द ही हमारे पास धनु ए के इवेंट क्षितिज की एक छवि हो सकती है। और वह छवि आइंस्टीन के थ्योरी ऑफ जनरल रिलेटिविटी के लिए एक चुनौती हो सकती है।

किसी ने भी ब्लैक होल के घटना क्षितिज को कभी नहीं देखा। गहन गुरुत्वाकर्षण पुल कुछ भी, यहां तक ​​कि प्रकाश को बच निकलने से रोकता है। ईवेंट क्षितिज नो रिटर्न का बिंदु है। कोई बात नहीं, कोई रोशनी नहीं, और कोई जानकारी नहीं बच सकती। लेकिन हम ईवेंट क्षितिज टेलीस्कोप (EHT) की बदौलत धनु A की घटना क्षितिज की छवि प्राप्त करने के करीब हो सकते हैं।

ईएचटी एक अंतरराष्ट्रीय सहयोग है जिसे ब्लैक होल के तत्काल परिवेश की जांच के लिए बनाया गया है। यह एक टेलीस्कोप नहीं है, बल्कि इंटरफेरोमेट्री का उपयोग करते हुए दुनिया भर में रेडियो टेलीस्कोप की एक लिंक्ड प्रणाली है। कई स्थानों पर कई रेडियो व्यंजनों के साथ ब्लैक होल के आसपास के क्षेत्र से विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को मापने से स्रोत के कुछ गुणों को प्राप्त किया जा सकता है।

ईएचटी के साथ शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि उनके अवलोकन अंततः तीव्र गुरुत्वाकर्षण प्रभावों की छवियां प्रदान करेंगे जो हम ब्लैक होल के पास देखने की उम्मीद करते हैं। वे छेद के पास काम पर कुछ गतिशीलता का पता लगाने की उम्मीद भी करते हैं क्योंकि अभिवृद्धि डिस्क में पदार्थ की परिक्रमा सापेक्षता गति तक पहुंचती है।

ईएचटी प्रोजेक्ट ने एक चार साल की अवधि में धनु ए, और एक अन्य ब्लैक होल को कन्या ए आकाशगंगा के केंद्र में M87 कहा जाता है। वह चार साल अप्रैल 2017 में समाप्त हो गए, लेकिन 200 वैज्ञानिकों और इंजीनियरों की टीम अभी भी डेटा का विश्लेषण कर रही है। इस बीच, टीम ने कंप्यूटर मॉडल की छवियों को जारी किया है जो वे देखने की उम्मीद करते हैं।

छवि बहुत अधिक नहीं लग सकती है, लेकिन यह महत्वपूर्ण है। यह पृथ्वी पर खड़े होने के दौरान चंद्रमा पर एक अखबार की शीर्षक पढ़ने के बराबर है। छवि हमें ब्लैक होल के बारे में कुछ सवालों के जवाब देने में मदद कर सकती है:

• आकाशगंगाओं के निर्माण में ब्लैक होल की क्या भूमिका थी?
• जैसे ही वे ब्लैक होल की ओर जाते हैं, प्रकाश और पदार्थ क्या दिखते हैं?
• ब्लैक होल से बनी ऊर्जा की शूटिंग की धाराएँ क्या हैं?

इस बात की भी संभावना है कि धनु A की छवि EHT का अर्थ है कि आइंस्टीन के थ्योरी ऑफ़ जनरल रिलेटिविटी को अद्यतन करने की आवश्यकता होगी। (हालांकि आइंस्टीन के खिलाफ दांव लगाना आमतौर पर एक बुरा विचार है।)

ब्लैक होल्स एंड द इवेंट होराइजन

ब्लैक होल मूल रूप से एक स्टार की लाश है। जब एक बहुत बड़े पैमाने पर सितारा अपने सभी ईंधन के माध्यम से जलता है, तो यह एक अत्यंत घने बिंदु या विलक्षणता में ढह जाता है। ब्लैक होल में अविश्वसनीय रूप से शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण पुल होता है, जो गैस और धूल को अपनी ओर खींचता है। हर 10,000 साल में एक बार, धनु ए भी एक स्टार का उपभोग करता है।

घटना क्षितिज ब्लैक होल के चारों ओर एक खोल की तरह है। एक बार कोई भी बात - या यहाँ तक कि प्रकाश- घटना क्षितिज तक पहुँच जाता है, यह खेल खत्म हो गया है। ब्लैक होल आकार में बढ़ता है क्योंकि यह पदार्थ का उपभोग करता है, और घटना क्षितिज भी फैलता है।

धनु ए, हमारे बहुत ही सुपर-मास ब्लैक होल (एसबीएस), बड़े पैमाने पर है। इसका द्रव्यमान सूर्य से 4 मिलियन गुना अधिक है। लेकिन फिर भी, यह अन्य SMBH की तुलना में उतना बड़ा नहीं है। ईएचटी परियोजना में अन्य एसबीएस बड़े पैमाने पर है, जिसमें सूर्य का द्रव्यमान 7 बिलियन गुना है।

ईएचटी ब्लैक होल के आसपास के क्षेत्र का अध्ययन करके घटना क्षितिज की एक छवि का उत्पादन करेगा। ब्लैक होल में गिरते ही सामग्री का कुछ होता है। यह घूमती हुई गैस की एक गति डिस्क बनाता है और धूल को मूल रूप से एक होल्डिंग पैटर्न में रखता है जब तक कि यह छेद में नहीं जाता। वह सामग्री सापेक्ष गति को गति देती है, जिसका अर्थ है प्रकाश की गति के करीब। जब ऐसा होता है, तो सामग्री सुपरहिट होती है, और यह ऊर्जा उत्सर्जित करती है।

लेकिन ब्लैक होल इतना शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण है कि यह गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग नामक घटना में उस प्रकाश को मोड़ देता है। यह लेंसिंग एक डार्क क्षेत्र बनाता है जिसे ब्लैक होल की छाया कहा जाता है। सिद्धांत के अनुसार, घटना क्षितिज छाया से लगभग 2.5 गुना बड़ा होना चाहिए। इसलिए एक बार वैज्ञानिकों को छाया की एक छवि दिखाई देती है, वे घटना क्षितिज के आकार को जानते हैं। घटना क्षितिज का आकार ब्लैक होल के द्रव्यमान के समानुपाती होता है। तो धनु ए के मामले में, यह लगभग 24 मिलियन किमी (15 मिलियन मील) व्यास का होना चाहिए।

इसलिए ब्लैक होल की कोई भी तस्वीर अपने आप नहीं होगी, लेकिन ब्लैक होल के कलाकारों की छाया की छवियां होंगी। वैज्ञानिक रूप से, ब्लैक होल की हमारी समझ में यह एक बड़ी छलांग है। और अगर ब्लैक होल के अस्तित्व के बारे में कोई संदेह है, तो छाया की छवि इस बात का ठोस सबूत देगी कि ब्लैक होल वास्तव में बाहर हैं।

ईएचटी और जेट्स

धनु A के विशाल आकार के बावजूद, यह आकाश में छोटा है। यह देखने के लिए एकल दूरबीन के लिए बहुत छोटा है। यही कारण है कि EHT लागू किया गया था। यह दुनिया भर के 7 अलग-अलग रेडियो टेलीस्कोपों ​​को वेरी लॉन्ग बेसलाइन इंटरफेरोमेट्री (वीएलबीआई) नामक एक तकनीक का उपयोग करके एक बड़े वर्चुअल टेलीस्कोप में जोड़ता है, जो कि खगोल विज्ञान के शौकीनों से परिचित है। वर्चुअल टेलीस्कोप में एकल दायरे की तुलना में बहुत अधिक संकल्प शक्ति है, और खगोलविदों को Sgr के पास के क्षेत्र का अध्ययन करने की अनुमति दी गई है। ए।

2017 के अप्रैल में एक सप्ताह की अवधि के दौरान, ईएचटी टीम ने अपने सभी at स्कोप्स को Sgr A पर इंगित किया, और सात परमाणु घड़ियों ने प्रत्येक दूरबीन पर संकेतों के आने का समय दर्ज किया। संकेतों का अध्ययन और संयोजन करके, वैज्ञानिक Sgr A. की तस्वीर बना सकते हैं। यह एक समय लेने वाली प्रक्रिया है जो चल रही है।

ब्लैक होल के आसपास से निकलने वाले ऊर्जावान जेट शोधकर्ताओं के लिए विशेष रुचि रखते हैं। ब्लैक होल के एक्विज़न डिस्क में घूमता हुआ मामला अरबों डिग्री तक गर्म हो जाता है। इसमें से कुछ ब्लैक होल में प्रवेश करता है, लेकिन यह सब नहीं।

ऊर्जावान जेट भाग हैं जो अभिवृद्धि डिस्क से बच जाते हैं। वे हजारों प्रकाश वर्षों के लिए प्रकाश की गति के करीब पहुंचते हैं। वैज्ञानिक उनके बारे में और जानना चाहते हैं।

जब सार्ग की बात आती है। A, हमें पता नहीं है कि क्या जेट हैं। यह पिछले कुछ दशकों में बहुत सक्रिय नहीं है, इसलिए कोई जेट नहीं हो सकता है। लेकिन अगर वे वहां हैं, तो ईएचटी वहां रेडियो सिग्नल उठाएगा। फिर हमें जेट के बारे में कुछ बुनियादी सवालों के जवाब मिल सकते हैं:

• वे कैसे शुरू करते हैं?
• वे सापेक्ष गति को कैसे तेज करते हैं?
• वे कैसे कसकर केंद्रित रहते हैं?
• वास्तव में वे किस चीज से बने हैं?

आइंस्टीन की थ्योरी जनरल जनरल रिलेटिविटी ऑफ़ ट्रबल?

शायद ऩही। लेकिन एक मौका है।

हमारे सौर मंडल का अधिकांश भाग एक सुंदर, काम करने योग्य स्थान है। और जहां जनरल रिलेटिविटी का समर्थन करने वाले हमारे अधिकांश अवलोकन संबंधी प्रमाण हैं। लेकिन एक ब्लैक होल के आसपास का क्षेत्र सामान्य पड़ोस नहीं है।

वहां स्थितियां चरम पर हैं। तीव्र गुरुत्व, प्रकाश की गति, और घटना क्षितिज के निकट गतिमान पदार्थ के सुपरहिट जेट। लेकिन सामान्य सापेक्षता के संबंध में, यह ज्यादातर गुरुत्वाकर्षण और प्रकाश के बारे में है।

सामान्य सापेक्षता भविष्यवाणी करती है कि ब्लैक होल का गुरुत्वाकर्षण अंतरिक्ष के समय को कम करेगा और प्रकाश सहित सब कुछ उसकी ओर खींचेगा। ईएचटी द्वारा एकत्र किए गए डेटा इस घटना के माप प्रदान करेंगे जिनकी तुलना आइंस्टीन की भविष्यवाणियों के साथ की जा सकती है। यदि डेटा पूर्वानुमानों से मेल खाता है, तो आइंस्टीन फिर से जीतता है।

सामान्य सापेक्षता एक और भविष्यवाणी करती है: अभिवृद्धि डिस्क द्वारा डाली गई छाया गोलाकार होनी चाहिए। यदि यह सर्कुलर नहीं है, और एक ओवॉइड से अधिक है, तो सामान्य सापेक्षता में सूत्र पूरी तरह से सटीक नहीं हैं।

जॉन वार्डले एक खगोलशास्त्री हैं जो दशकों से ब्लैक होल का अध्ययन कर रहे हैं, जब वे अभी भी एक सैद्धांतिक निर्माण थे। वह ईएचटी परियोजना में भारी रूप से शामिल है। वार्डले को लगता है कि जनरल सापेक्षता इस परीक्षण के लिए खड़ा होगा, और यह कि आइंस्टीन फिर से जीतेंगे। लेकिन अगर सामान्य सापेक्षता इस परीक्षण को विफल कर देती है, तो हम खुद को बहुत ही कठिन और अजीब स्थिति में पाएंगे।

"तब हम एक गंभीर सीधी जैकेट में होंगे क्योंकि आप ऐसे बदलाव नहीं कर सकते हैं जो अन्य सभी बिट्स को गड़बड़ करते हैं, जो काम करते हैं"। "यह बहुत रोमांचक होगा।"

• ब्रैंडिस यूनिवर्सिटी प्रेस रिलीज़: "ब्लैक होल कैसा दिखता है?"
• घटना क्षितिज टेलीस्कोप
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