Това е първата в историята на човечеството снимка на черна дупка. Photo credit : EHT
12 април 2019 г. 19:00 ч.
Светослав Александров. На 10-ти април беше публикувана първата в историята на човечеството снимка на черна дупка. Снимката бе получена в рамките на инициативата Event Horizon Telescope (EHT).
Но това не е най-обикновено фотографско изображение. За да няма неясноти, представям ви десет слабо известни факта за въпросната снимка.
1. Това не е изглед, какъвто би го видяло човешкото око
Най-просто казано: снимката не е направена във видимата област на електромагнитния спектър. Ако не си спомняте за какво говоря, напомням накратко уроците по физика от гимназията: електромагнитният спектър обединява всички видове електромагнитни лъчения. Електромагнитните вълни имат следните характеристики: дължина на вълната, честота и енергия на фотона. В рамките на електромагнитния спектър радиовълните са тези с най-ниска енергия и най-голяма дължина на вълната, а гама-лъчите: с най-висока енергия и най-малка дължина на вълната. Между тях се намират, поред с намаляването на дължината на вълната, микровълните, инфрачервените лъчи, видимата светлина (единствената, която се възприема от човешкото око), ултравиолетовите лъчи и рентгеновите лъчи. През по-голямата част от историята човек е знаел само за съществуването на светлината, без да е наясно, че светът е много по-голям и че има и други електромагнитни лъчения. Звездите и останалите небесни тела излъчват не само във видимата област. Учените не се ограничават само с оптични наблюдения. Затова съществуват още рентгенови, гама-лъчеви, инфрачервени и радиотелескопи. С тях виждаме Вселената по един по-различен начин.
Независимо за какво лъчение говорим, скоростта на електромагнитната вълна е една и съща. Независимо дали става въпрос за радиовълни или видима светлина, тя е константа и е 300 000 km/s.
В случая снимката на черната дупка е направена в радиовълновия диапазон. Преминаваме към втория факт, а именно…
2. Тези червени, жълти и оранжеви оттенъци от горната снимка не са реални
За цвят може да говорим само ако снимаме във видимата област. Учените са избрали да оцветят горната снимка за удобство. Но това, че цветовете не са реални, не означава, че снимката не показва съществуващи неща. Напротив – както черната дупка, така и материята около нея също е реална. По-скоро е силно казано да говорим за снимка, а за графична визуализация на получени данни.
Защо изследователите са избрали да наблюдават в радиовълновата област, а не във видимата светлина? Отговорът може да ви изненада: за да снимаме околностите на черната дупка с подробности, ни е необходим толкова голям телескоп, че няма как да се построи. Стигаме до третия факт:
3. За получаването на снимката са използвани данни от осем различни радиотелескопа
… с други думи, всички тези телескопи са обединени в рамките на един голям виртуален телескоп. Методът се нарича интерферометрия. Но той е изключително трудоемък и комплексен. Ние уверено може да твърдим, че при изготвянето на снимката на черната дупка има много повече математика, отколкото фотография. При това е по-удобно да се работи с дълговълново лъчение. Затова за заснемането на черната дупка е избрано да се работи в радиовълновия диапазон, където, както споменахме по-горе, дължините на вълните са най-големи. Видимата светлина има по-малка дължина на вълната и оптичната интерферометрия е много по-трудна.
И така, обединени са осем различни радиотелескопа, намиращи се на различни географски местоположения на земното кълбо. Така стигаме до четвърти факт:
4. Цялата Земя е превърната в гигантски виртуален телескоп
Няма шега, няма измама! Полученият телескоп има 1000 пъти по-голяма разделителна способност от тази на космическия телескоп „Хъбъл“!
За да може да се изготви изображението е трябвало метеорологичните условия в районите на всичките осем радиотелескопа да са перфектни. Било е необходимо телескопите да бъдат синхронизирани с абсолютна прецизност и това е постигано с помощта на атомни часовници и суперкомпютри. Необходим е бил огромен човешки труд, т.е.
5. Над 200 висококвалифицирани учени са работили съвместно!
Телескопите са събрали огромен обем данни – над 5 000 терабита. Било е немислимо тези данни да се прехвърлят онлайн. Затова дори и в днешния 21-ви технологичен век хард дисковете са били пренасяни ръчно от една обсерватория в друга. Даже базите данни от обсерваторията в Антарктида пристигнали с месеци закъснение поради бурното време.
Вместо заключение:
Много коментари се изписаха в интернет за снимката на черната дупка. Станахме свидетели на множество шеги. Имаше дори изказани разочарования, че снимката не е толкова зашеметяваща колкото компютърните симулации.
Но факт е, че ние виждаме само крайния продукт на колосален труд, мащабите на който трудно може да си представим.
http://www.space-bg.org/
http://www.cosmos.1.bg/
