Για πρώτη φορά οι επιστήμονες υποδεικνύουν την πιθανή «όψη» τους
Κάπως έτσι μοιάζουν οι μαύρες τρύπες σύμφωνα με τη νέα μελέτη. Credit: Kamruddin / Dexter
Μπέρκλεϊ, Καλιφόρνια
Για πρώτη φορά επιστήμονες προσπαθούν να διαπιστώσουν πώς θα φαίνεται μια μαύρη τρύπα σε κάποιον που την πλησιάζει. Αστρονόμοι του Πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ στις ΗΠΑ μελετώντας δεδομένα από την μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας εκτιμούν ότι, καθώς πλησιάζει κάποιος σε μια μαύρη τρύπα, η «εικόνα» της θα μοιάζει με μια κοσμική δομή που θυμίζει μισοφέγγαρο.
Δεν θα είναι αυτή η εικόνα μιας μαύρης τρύπας σε κάποιον που την πλησιάζει. Σύμφωνα με την νέα μελέτη αυτό που θα δει θα είναι ένα κοσμικό μισοφέγγαρο
Ο ορίζοντας γεγονότων
Η ύπαρξη των μελανών οπών έχει διαπιστωθεί εδώ και πολλές δεκαετίες. Τις τελευταίες δεκαετίες τα πολύ ισχυρά επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια εντοπίζουν συνεχώς μαύρες τρύπες στο Σύμπαν. Οι μαύρες τρύπες «εγκλωβίζουν» ακόμη και το φως και έτσι παραμένουν αόρατες. Ετσι ο εντοπισμός και η παρατήρησή τους γίνεται με έμμεσο τρόπο και ειδικότερα από την κοσμική δραστηριότητα που υπάρχει γύρω από αυτές.
Οπως επισημαίνουν οι ερευνητές αν κάποιος πλησιάζει σε μια μαύρη τρύπα αυτό που θα βλέπει και θα μοιάζει με μισοφέγγαρο δεν θα είναι η μαύρη τρύπα αυτή κάθε αυτή , αλλά ο ορίζοντας γεγονότων. Σύμφωνα με τη Γενική θεωρία της Σχετικότητας, ο Ορίζοντας των Γεγονότων είναι το σημείο στον χωροχρόνο εντός του οποίου τα γεγονότα δεν μπορούν να επηρεάσουν τον παρατηρητή, καθώς η βαρύτητα ισοδυναμεί με καμπύλωση του χωροχρόνου. Με απλά λόγια είναι το «σημείο χωρίς επιστροφή», δηλαδή το σημείο στο οποίο η βαρυτική έλξη γίνεται τόσο δυνατή, ώστε κάθε διαφυγή να είναι αδύνατη. Το πιο κοινό παράδειγμα ενός Ορίζοντα γεγονότων, είναι η μαύρη τρύπα.
Οριακή περιοχή
Στις μαύρες τρύπες δημιουργείται μία σημειακή ιδιομορφία, το οποίο σημαίνει ότι υπάρχει περιοχή του χωροχρόνου, άρα του χώρου, στην οποία η ταχύτητα του φωτός είναι μικρότερη της ταχύτητας διαφυγής. Επομένως, αφού η ταχύτητα του φωτός είναι η μεγαλύτερη ταχύτητα του σύμπαντος, αν δεν γίνεται να ξεφύγει το φως, τότε δεν μπορεί να ξεφύγει τίποτα. Φως το οποίο τυχόν πηγάζει πέρα από τον ορίζοντα, δεν μπορεί να φτάσει ποτέ τον παρατηρητή. Παρομοίως, οποιοδήποτε αντικείμενο το οποίο πλησιάζει τον ορίζοντα από την πλευρά του παρατηρητή, φαίνεται σαν να επιβραδύνεται, να μην μπορεί ποτέ να περάσει τον ορίζοντα και το χρώμα του να μετατοπίζεται προς το ερυθρό, με το πέρας του χρόνου. Το αντικείμενο ωστόσο, δεν αντιλαμβάνεται οποιαδήποτε επιρροή και στην ουσία περνάει μέσα από τον ορίζοντα σε χρόνο ο οποίος μπορεί να οριστεί.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα που έχουν συλλεχθεί από ένα επιστημονικό πρόγραμμα που ξεκίνησε πρόσφατα. Πρόκειται για το Event Horizon Telescope στο πλαίσιο του οποίου γίνεται συλλογή και επεξεργασία δεδομένων από τις παρατηρήσεις που διενεργούνται από ένα ευρύ δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων σε όλο τον κόσμο. Βασικός στόχος του προγράμματος είναι να συγκεντρώνονται δεδομένα από διαφόρων ειδών κοσμικά αντικείμενα η μελέτη των οποίων είναι δύσκολη από μια μεμονωμένη μονάδα παρατήρησης. «Πιστεύω ότι μπορούμε να καταγράψουμε μια εικόνα από μαύρη τρύπα μέσα στα επόμενα πέντε έτη» δηλώνει ο Τζέισον Ντέξτερ, μέλος της ερευνητικής ομάδας.
Δεν θα είναι αυτή η εικόνα μιας μαύρης τρύπας σε κάποιον που την πλησιάζει. Σύμφωνα με την νέα μελέτη αυτό που θα δει θα είναι ένα κοσμικό μισοφέγγαρο
Ο ορίζοντας γεγονότων
Η ύπαρξη των μελανών οπών έχει διαπιστωθεί εδώ και πολλές δεκαετίες. Τις τελευταίες δεκαετίες τα πολύ ισχυρά επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια εντοπίζουν συνεχώς μαύρες τρύπες στο Σύμπαν. Οι μαύρες τρύπες «εγκλωβίζουν» ακόμη και το φως και έτσι παραμένουν αόρατες. Ετσι ο εντοπισμός και η παρατήρησή τους γίνεται με έμμεσο τρόπο και ειδικότερα από την κοσμική δραστηριότητα που υπάρχει γύρω από αυτές.
Οπως επισημαίνουν οι ερευνητές αν κάποιος πλησιάζει σε μια μαύρη τρύπα αυτό που θα βλέπει και θα μοιάζει με μισοφέγγαρο δεν θα είναι η μαύρη τρύπα αυτή κάθε αυτή , αλλά ο ορίζοντας γεγονότων. Σύμφωνα με τη Γενική θεωρία της Σχετικότητας, ο Ορίζοντας των Γεγονότων είναι το σημείο στον χωροχρόνο εντός του οποίου τα γεγονότα δεν μπορούν να επηρεάσουν τον παρατηρητή, καθώς η βαρύτητα ισοδυναμεί με καμπύλωση του χωροχρόνου. Με απλά λόγια είναι το «σημείο χωρίς επιστροφή», δηλαδή το σημείο στο οποίο η βαρυτική έλξη γίνεται τόσο δυνατή, ώστε κάθε διαφυγή να είναι αδύνατη. Το πιο κοινό παράδειγμα ενός Ορίζοντα γεγονότων, είναι η μαύρη τρύπα.
Οριακή περιοχή
Στις μαύρες τρύπες δημιουργείται μία σημειακή ιδιομορφία, το οποίο σημαίνει ότι υπάρχει περιοχή του χωροχρόνου, άρα του χώρου, στην οποία η ταχύτητα του φωτός είναι μικρότερη της ταχύτητας διαφυγής. Επομένως, αφού η ταχύτητα του φωτός είναι η μεγαλύτερη ταχύτητα του σύμπαντος, αν δεν γίνεται να ξεφύγει το φως, τότε δεν μπορεί να ξεφύγει τίποτα. Φως το οποίο τυχόν πηγάζει πέρα από τον ορίζοντα, δεν μπορεί να φτάσει ποτέ τον παρατηρητή. Παρομοίως, οποιοδήποτε αντικείμενο το οποίο πλησιάζει τον ορίζοντα από την πλευρά του παρατηρητή, φαίνεται σαν να επιβραδύνεται, να μην μπορεί ποτέ να περάσει τον ορίζοντα και το χρώμα του να μετατοπίζεται προς το ερυθρό, με το πέρας του χρόνου. Το αντικείμενο ωστόσο, δεν αντιλαμβάνεται οποιαδήποτε επιρροή και στην ουσία περνάει μέσα από τον ορίζοντα σε χρόνο ο οποίος μπορεί να οριστεί.
Παρόλα αυτά, λογικά θα υπάρχει μία οριακή περιοχή στην οποία το φως μόλις που θα ξεφεύγει, δηλαδή η ταχύτητα διαφυγής θα είναι ίση με την ταχύτητα του φωτός, αυτή η περιοχή ονομάζεται ορίζοντας γεγονότων. Δεν μπορεί να ξεφύγει φως μέσα από αυτόν τον ορίζοντα, άρα όλα τα γεγονότα που μπορούν να ειδωθούν βρίσκονται το πολύ μέχρι τον ορίζοντα, εξ' ού και το όνομα.
Το πρόγραμμαΟι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα που έχουν συλλεχθεί από ένα επιστημονικό πρόγραμμα που ξεκίνησε πρόσφατα. Πρόκειται για το Event Horizon Telescope στο πλαίσιο του οποίου γίνεται συλλογή και επεξεργασία δεδομένων από τις παρατηρήσεις που διενεργούνται από ένα ευρύ δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων σε όλο τον κόσμο. Βασικός στόχος του προγράμματος είναι να συγκεντρώνονται δεδομένα από διαφόρων ειδών κοσμικά αντικείμενα η μελέτη των οποίων είναι δύσκολη από μια μεμονωμένη μονάδα παρατήρησης. «Πιστεύω ότι μπορούμε να καταγράψουμε μια εικόνα από μαύρη τρύπα μέσα στα επόμενα πέντε έτη» δηλώνει ο Τζέισον Ντέξτερ, μέλος της ερευνητικής ομάδας.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου