4 월 11 일 오후 4시 40 분에 업데이트되었습니다. ET.
어제, Earthlings는 먼저 블랙홀의 실제 이미지를 주시했습니다. 집단적 상상력에서만 살았던 것을 구체적인 현실로 바 꾸었습니다.
이미지는 처녀 자리 A (메시 어 87)로 알려진 은하의 중심에서 5 천 5 백만 광년 떨어져있는 물질을 블랙홀의 어두운 그림자를 둘러싼 주황색 톤의 고리 모양의 링을 묘사합니다.
이 모호한 첫 번째 모습은 아인슈타인의 상대성 이론이 거대한 심연의 경계에서도 작동한다는 것을 확인하기에 충분합니다. 그러나이 어려운 이미지는 많은 질문을 제기합니다. 여기 몇 가지 질문에 대한 답변이 있습니다.
블랙홀이란 무엇입니까?
블랙홀은 매우 조밀 한 물체로 빛조차도 피할 수 없습니다. 주변 물질을 먹으면서 크기가 커집니다. 블랙홀은 일반적으로 큰 별이 죽고 스스로 붕괴 될 때 형성됩니다.
태양보다 수백만에서 수십억 배에 이르는 초 거대 블랙홀은 우리 자신을 포함한 거의 모든 은하의 중심에있는 것으로 생각됩니다. 우리는 궁수 자리 A라고 불립니다.
왜 우리는 전에 블랙홀 이미지를 보지 못했습니까?
블랙홀, 심지어 초대형 홀조차 그렇게 크지 않습니다. 예를 들어, 태양보다 약 4 백만 배나 큰 은하수 중심에있는 블랙홀 이미지를 찍는 것은 달 표면의 DVD 사진을 찍는 것과 같습니다. 애리조나 대학교의 천체 물리학자인 Psaltis는 복스에 말했다. 또한 블랙홀은 일반적으로 블랙홀 주변의 빛을 가리는 재료로 가려져있다.
이 이미지 이전에 블랙홀이 존재한다는 것을 어떻게 알았습니까?
아인슈타인의 상대성 이론은 먼저 거대한 별이 죽었을 때 밀도가 뒤 떨어진 것으로 예측했다. NASA에 따르면이 핵이 태양보다 3 배 이상 크다면 그의 방정식은 중력이 블랙홀을 생성한다는 것을 보여 주었다.
그러나 어제 (4 월 10 일)까지 과학자들은 블랙홀을 촬영하거나 직접 관찰 할 수 없었습니다. 오히려 그들은 간접적 인 증거, 즉 근처의 다른 물체에서 오는 행동이나 신호에 의존했습니다. 예를 들어, 블랙홀은 너무 가까이있는 별을 움켜 쥐고 있습니다. 이 과정은 별을 가열하여 망원경으로 감지 할 수있는 X 선 신호를 방출합니다. 때때로 블랙홀은 엄청난 양의 하전 입자가 튀어 나와서 다시 측정 할 수 있습니다.
과학자들은 때때로 물체의 움직임을 연구합니다. 만약 이상하게 잡아 당겨 보인다면 블랙홀이 범인이 될 수 있습니다.
이미지에서 무엇을보고 있습니까?
블랙홀 자체는 감지하기에는 너무 적은 방사선을 방출하지만, 아인슈타인이 예측 한대로 블랙홀의 윤곽과 이벤트 수평선 (빛이 빠져 나갈 수없는 경계)을 볼 수 있습니다.
사실입니다. 가운데의 어두운 원은 블랙홀의 "그림자"로 주위의 수평선에있는 빛나는 가스에 의해 드러납니다. (블랙홀의 과도한 중력은 가스를 과열시켜 방사 또는 "빛나는"방출을 유발합니다). 그러나 사건의 지평선에있는 가스는 실제로 오렌지색이 아닙니다. 오히려이 프로젝트에 참여한 천문학 자들은 전자파 신호를 오렌지색으로 채색하여 배기 가스가 얼마나 밝은지를 묘사했습니다.
노란색 톤은 가장 강한 방출을 나타내며, 빨간색은 낮은 강도를 나타내고 검은 색은 거의 또는 전혀 방출하지 않습니다. 가시 광선 스펙트럼에서 방출 색은 육안으로 흰색으로 보일 수 있으며 아마도 파란색이나 빨간색으로 약간 오염되었을 수 있습니다.
이 Live Science 기사에서 자세한 내용을 읽을 수 있습니다.
왜 이미지가 흐릿합니까?
현재 기술로는 달성 할 수있는 최고 해상도입니다. Event Horizon Telescope의 해상도는 약 20 마이크로 초입니다. (뉴욕 아마추어 천문학 협회 저널에 따르면 지구에서 그것을보고 달에 떠있는 전단지에있는 경우 1 마이크로 초는 문장의 끝 부분의 크기입니다.)
수백만 개의 픽셀이 포함 된 일반 사진을 찍어 몇 천 번 날려 버리고 매끄럽게 만들면 블랙홀 이미지와 같은 해상도를 보게 될 것입니다. 이벤트 호라이즌 망원경. 그러나 그들이 5 천 5 백만 광년 떨어진 블랙홀을 이미징한다는 점을 고려하면 매우 인상적입니다.
왜 고리 모양이 불규칙합니까?
미션 과학자들은 아직 모른다. 승무원은 "좋은 질문이자 앞으로 우리가 대답 할 수있는 질문"이라고 말했다. "현재로서는 M87이 우리에게 보여준 것입니다."
과학자들은이 이미지를 어떻게 포착 했습니까?
전 세계 200 개 이상의 천문학 자들이 Event Horizon Telescope (EHT)라고 알려진 8 개의 지상 전파 망원경을 사용하여 측정을 수행했습니다. 이 망원경은 일반적으로 국립 과학 재단 (National Science Foundation)의 성명에 따르면 하와이와 멕시코의 화산, 애리조나의 산, 스페인의 시에라 네바다, 아타 카마 사막 및 남극 대륙과 같은 고지대에 위치하고 있습니다.
2017 년 4 월, 천문학 자들은 모든 망원경을 동기화하여 블랙홀의 사건 지평에서 방출되는 전파를 동시에 측정했습니다. 성명서에 따르면 망원경 동기화는 20 마이크로 초의 놀라운 해상도로 지구 크기의 망원경을 만드는 것과 비슷했다. (비교해 보면, 블랙홀은 약 42 마이크로 초입니다).
그런 다음 이러한 모든 원시 측정을 수행하고 분석 한 후이를 보이는 이미지로 결합했습니다.
과학자들은 왜 가시 광선이 아닌 전파를 측정하여 이미지를 포착 했습니까?
가시 광선을 사용하는 것보다 전파를 사용하여 해상도를 높일 수 있습니다. 승무원은“무선 파는 현재 현재 어떤 기술보다 높은 각도 분해능을 제공한다. 각도 분해능은 망원경이 두 개의 분리 된 물체를 얼마나 잘 식별 할 수 있는지를 나타냅니다.
이 사진이 실제 사진입니까?
아니요, 전통적인 의미가 아닙니다. 승무원은“무선으로 이미지를 만드는 것은 어렵다”고 말했다. 미션 과학자들은 블랙홀의 사건 지평에서 방출되는 전파를 측정 한 다음 컴퓨터로 해당 정보를 처리하여 이미지를 확인했습니다.
이 이미지가 아인슈타인의 상대성 이론을 다시 증명 하는가?
네. 아인슈타인의 상대성 이론은 블랙홀이 존재하고 사건의 지평이 있다고 예측했습니다. 방정식은 또한 사건의 지평선이 다소 원형이어야하고 크기는 블랙홀의 질량과 직접적으로 관련되어야한다고 예측합니다.
Lo and 보라 : 다소 원형의 사건 지평과 블랙홀의 추론 된 질량은 별에서 멀리 떨어진 별의 움직임에 근거해야하는 추정치와 일치한다.
Space.com에서 자세한 내용을 읽을 수 있습니다.
그들은 왜 우리 은하의 블랙홀 이미지를 포착하지 않고 멀리있는 것을 선택하지 않았습니까?
M87은 블랙홀 연구원들이 측정 한 최초의 인물이므로 이벤트 호라이즌 텔레 스코프의 책임자 인 Shep Doeleman은 기자 회견에서 처음 분석 한 바 있다고 분석했다. 그러나 우리 은하의 중심에 위치한 궁수 자리 A *와 비교할 때 이미지를 만드는 것이 더 쉬웠습니다. 측정을 수행하는 저녁 시간 동안 "이동"하지 않기에 너무 멀기 때문입니다. 궁수 자리 A *는 훨씬 더 가깝기 때문에 하늘에서 "고정"되지 않습니다. 어쨌든 "우리는 Sag A *에서 일하게되어 매우 기쁘다"고 Doeleman은 말했다. "우리는 유망한 것이 아니지만 곧 그렇게 할 수 있기를 희망합니다."
