M87 का सुपरमैसिव ब्लैक होल, पहली बार में बनाया गया, जो हमारे सूरज की तुलना में छह अरब गुना बड़ा है। छवि क्रेडिट - ईएचटी सहयोग

एक तस्वीर में: we अब हम जानते हैं कि ब्लैक होल कैसा दिखता है ’

ब्लैक होल शोधकर्ता इस बात पर भरोसा करते हैं कि उनकी छवि क्या है।

जोनाथन ओ'कालाघन द्वारा

एक घटना क्षितिज की पहली-छवि, एक ब्लैक होल की गुरुत्वाकर्षण सीमा जिसके आगे प्रकाश नहीं बच सकता है - 10 अप्रैल को प्रकट हुआ था और अभी तक का सबसे अच्छा सबूत है कि ये घटनाएं वास्तव में मौजूद हैं। यह सैकड़ों वैज्ञानिकों के वैश्विक सहयोग का नतीजा था, जो दुनिया भर में कई उच्चतर आवृत्ति रेडियो तरंगों का उपयोग करके घटना क्षितिज में खींचे गए पदार्थ द्वारा उत्सर्जित उच्च आवृत्ति रेडियो तरंगों का उपयोग करने के लिए किया गया था।

हमने डॉ। हेनो फाल्के, डॉ। लुसियानो रेज़ोला और डॉ। माइकल क्रेमर, यूरोपीय ब्लैकहॉल्केम परियोजना के शोधकर्ताओं से बात की - जो वैश्विक इवेंट होरिजन टेलीस्कोप (ईएचटी) के सहयोग का हिस्सा था - ब्लैक होल के लिए और उनके लिए छवि का क्या अर्थ है। आइंस्टीन का सापेक्षता का सिद्धांत।

डॉ हेइनो फाल्के, रेडबौड विश्वविद्यालय निजमेगेन, नीदरलैंड

‘यह अंतरिक्ष और समय का अंतिम छोर है’

डॉ। फाल्के का कहना है कि परिणाम पहले कभी नहीं की तरह ब्लैक होल का अध्ययन करने का एक दशक खोल देता है। छवि श्रेय - डिर्क वोस

यह एक भावनात्मक यात्रा रही है, मुझे कहना होगा। यह तब से शुरू हुआ जब मैं एक पीएचडी छात्र था और मैंने पाया कि, कुछ निश्चित रेडियो आवृत्तियों पर, आप घटना क्षितिज (एक ब्लैक होल के) के पास से विकिरण कर रहे होंगे। वह 1990 के दशक की शुरुआत में था। हमने एक पेपर प्रकाशित किया था जिसमें कहा गया था कि एक ब्लैक होल की छाया है जिसे आप वर्तमान तकनीक का उपयोग करके देख सकते हैं, यह बहुत लंबी-बेसलाइन इंटरफेरोमेट्री (वीएलबीआई) तकनीक है जिसका हम वर्तमान में उपयोग कर रहे हैं। यह 2000 के आसपास था। मैंने वास्तव में कहा था कि 10 साल में हम यह कर सकते हैं और अब हमें 19 साल लग गए। तो मैं दो के एक कारक से दूर था! लेकिन हमने कर दिखाया।

मैंने कई सुंदर चित्र देखे हैं कि ब्लैक होल को कैसे देखना चाहिए। उनमें से ज्यादातर वास्तविक छवि से बेहतर दिखते हैं, लेकिन यह बहुत पहली छवि है, आप इसे देखते हैं और आप सोचते हैं:, वाह, यह वास्तव में ऐसा दिखता है। ' यह लगभग एक भावनात्मक क्षण था।

मैं एक लेट पास्टर हूं। मुझे प्रोटेस्टेंट चर्च में ठहराया गया है, मैं सेवाएं करता हूं, लेकिन मैं पेशेवर नहीं हूं। मैं (लोगों से) विज्ञान और धर्म के बारे में बात करता हूं और मेरे लिए ये प्राकृतिक चीजें हैं जो एक साथ चलती हैं। यह वास्तव में विज्ञान के साथ मदद करता था। एक बच्चे के रूप में, मैंने सोचा था कि ब्रह्मांड के पीछे क्या है, आकाश के पीछे क्या है, शुरुआत में क्या है? बिग बैंग से पहले क्या है?

(इस प्रयोग में), सब कुछ लगभग सही था। मुझे व्यक्तिगत रूप से इतनी जल्दी इस तरह के परिणाम के लिए आने की उम्मीद नहीं थी। मुझे पांच साल तक खून, पसीना और आंसू बहाए गए। यह दो साल का खून, पसीना और आंसू थे, लेकिन वे गहन वर्ष थे। इसने पहले दिन (अप्रैल 2017 में) लगभग (ब्लैक होल का अवलोकन) काम किया, लेकिन डेटा को कम करने और विश्लेषण करने में एक और साल लग गया। 2018 की गर्मियों में हमने पहले चित्र बनाए और फिर अप्रैल 2019 में हमने प्रकाशित किए।

मुझे लगता है कि यह एक रोमांचक नए युग की शुरुआत हो सकती है। पहली बार हम घटना को क्षितिज के रूप में देखते हैं और हम सापेक्षता और सामान्य सापेक्षता का अध्ययन उस पैमाने पर भी कर सकते हैं जो पहले कभी संभव नहीं था। यह दशक वास्तव में ब्लैक होल का अध्ययन करने का दशक है जैसे पहले कभी नहीं हुआ। हम हमेशा से जानते थे कि उन्हें वहां होना चाहिए, वे सैद्धांतिक अवधारणाएं थीं। यह अंतरिक्ष और समय का अंतिम छोर है।

हम जो कुछ भी देखते हैं वह पूरी तरह से उस भविष्यवाणी के अनुकूल बैठता है जो सापेक्षता द्वारा दी गई है। (स्टीफन) हॉकिंग ने शायद मेरी वही प्रतिक्रिया की होगी, जो इन बातों पर सैद्धांतिक रूप से विचार कर रही है। यह पूरी तरह से एक भावनात्मक क्षण होता, लेकिन उसे देखने के लिए वह थोड़ा जल्दी मर गया। आइंस्टीन को वास्तव में घटना क्षितिज की अवधारणा के साथ कुश्ती करनी थी, और यह सोचना कि वास्तव में ब्रह्मांड में एक वास्तविक चीज है, यह उसके लिए पूरी तरह से दिमाग है।

जर्मनी में गोएथ विश्वविद्यालय फ्रैंकफर्ट से डॉ। लुसियानो रेज़ोला

‘यह परियोजना एक साथ काम करने की मानव क्षमता के लिए एक वसीयतनामा है’

डॉ। रेज़ोला का कहना है कि छवि को कैप्चर करना पृथ्वी पर विभिन्न बिंदुओं पर कई रेडियो दूरबीनों का उपयोग करके ही हो सकता है। छवि क्रेडिट - जे। लेचर, गोएथ विश्वविद्यालय

हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले टेलीस्कोप रेडियो टेलीस्कोप हैं, जो रेडियो तरंगों को एकत्रित करते हैं। एक ब्लैक होल बहुत छोटा है, दुर्भाग्य से, और हम जिस ब्लैक होल को देख रहे हैं, वह हमसे बहुत दूर है, या तो हमारी आकाशगंगा के केंद्र में या किसी निकटवर्ती आकाशगंगा के केंद्र में। आप जो चाहते हैं, वह इन वस्तुओं के केंद्र से छवियों को देखने की क्षमता है और इसके लिए आपको एक उच्च संकल्प की आवश्यकता है।

यहां तक ​​कि हमारे पास पृथ्वी पर मौजूद सबसे बड़ी दूरबीनें भी पर्याप्त नहीं होंगी। हमें जिस संकल्प की आवश्यकता है, वह आपको चंद्रमा की सतह पर एक नारंगी देखने की अनुमति देगा। इसलिए यदि आप कुछ सौ मीटर से बड़ी दूरबीन का निर्माण नहीं कर सकते हैं, तो शायद आप दो दूरबीनों को एक साथ रख सकते हैं जो दूर हैं और कल्पना करें कि वे एक साथ एक दूरबीन हैं?

इसे रेडियो इंटरफेरोमेट्री कहा जाता है और जिस तकनीक का हमने उपयोग किया है उसे बहुत लंबी-बेसलाइन इंटरफेरोमेट्री (वीएलबीआई) कहा जाता है। यह विचार दो दूरबीनों को लेने और उन्हें जितना संभव हो सके अलग रखने के लिए है, दक्षिण ध्रुव पर एक और फ्रांस में एक कहते हैं, और सुनिश्चित करें कि वे एक ही समय में एक ही स्रोत का निरीक्षण कर रहे हैं।

आप दो से अधिक दूरबीनें लगाकर उससे भी बेहतर कर सकते हैं। हमने एक साथ आठ का अवलोकन किया, ताकि जैसे ही पृथ्वी घूमती है, तीन या चार होते हैं जो हमेशा सही स्रोत की ओर इशारा करते हैं। और फिर आपको (डेटा) एक साथ रखना होगा। यह एक तुच्छ कदम लग सकता है, लेकिन यह एक ऐसी चीज है जिसकी कीमत हमें बहुत समय लगती है। आप इस डेटा को इंटरनेट द्वारा स्थानांतरित नहीं कर सकते (क्योंकि वहाँ बहुत कुछ है), इसलिए आपको वास्तव में डेटा को हार्ड डिस्क में ले जाना होगा और इसे विभिन्न महाद्वीपों पर भेजना होगा।

हमने एक ऐसी छवि बनाई है जिसका मानना ​​है कि हम सामान्य सापेक्षता में एक घुमावदार ब्लैक होल से क्या उम्मीद करेंगे। वह सिद्धांत है जिसे आइंस्टीन ने तैयार किया है जो इस प्रकार की घटना के लिए बहुत ही सरल जानकारी प्रदान करता है। स्रोत M87 है, एक आकाशगंगा जो हमारे पास है। यह हमारी आकाशगंगा के केंद्र में ब्लैक होल से लगभग 1,000 गुना बड़ा है।

मैं एक शौकीन नाविक हूं और लगभग एक साल पहले इस समय के आसपास, मैं अटलांटिक को पूरब से पश्चिम तक बहा रहा था। और मेरे लिए बहुत ही सुखद अवसर था कि मैं अखंड ज्योति में आकाश को देखूं, जैसा कि उसे मिलता है। यह वास्तव में आपको बहुत छोटा महसूस कराता है और हम इस ग्रह पर कितने भाग्यशाली हैं।

यह परियोजना मानव की एक साथ काम करने की क्षमता का एक वसीयतनामा है। मनुष्य के पास सभी प्रकार के कठिन पहलू हैं, लेकिन यह देखकर अच्छा लगता है कि विज्ञान और ज्ञान के लिए जुनून इन सभी को देखे जाने वाले और आत्म-केंद्रित विचारों को तोड़ सकता है, और एक परिणाम प्राप्त करने की दिशा में सैकड़ों लोगों को एक साथ काम करने के लिए प्रेरित और प्रेरित कर सकता है। हम में से प्रत्येक से बड़ा है।

हमारा विचार था कि इससे फंडिंग हमें ब्लैक होल की पहली तस्वीर लेने की अनुमति देगी और यह चित्र हर पाठ्यपुस्तक में जाएगा। मुझे उम्मीद है कि यह होने वाला है अब हम जानते हैं कि ब्लैक होल कैसा दिखता है।

डॉ। माइकल क्रेमर, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर रेडियो एस्ट्रोनॉमी, जर्मनी

‘इतिहास की पुस्तकों को छवि से पहले और छवि के बाद के समय में विभाजित किया जाएगा।)

डॉ। क्रेमर का कहना है कि यह छवि अभी तक का सबसे अच्छा सबूत है कि ब्लैक होल वास्तव में मौजूद हैं। चित्र साभार - NARIT

ब्लैक होल का एक इतिहास रहा है। उन्हें सामान्य सापेक्षता के परिणाम के रूप में प्रस्तावित किया गया था, लेकिन ब्लैक होल की अवधारणा बहुत पुरानी है और 18 वीं शताब्दी में वापस चली जाती है। और यद्यपि समाधान मौजूद था, घटना क्षितिज के पास अंतरिक्ष-समय को समझने में सैद्धांतिक समस्याएं थीं। मूल रूप से 1960 के दशक तक ब्लैक होल के लिए कोई अवलोकन प्रमाण नहीं था।

फिर क्वैसर (एक ब्लैक होल के चारों ओर घूमने वाली सुपर-हीटेड सामग्री) और एक्स-रे बायनेरिज़ (एक स्टार से न्यूट्रॉन स्टार या ब्लैक होल चूसने वाली सामग्री) की खोज के साथ, ब्लैक होल अचानक आवश्यक हो गए (उन्हें समझाने के लिए)। हमें ऊर्जा को विकिरण में परिवर्तित करने के बहुत ऊर्जावान तरीके की आवश्यकता थी जो इतनी मजबूत हो कि हम अभी भी इसे बहुत, बहुत बड़ी दूरी पर देख सकें।

हमारे अगले सबसे अच्छे सबूत तथाकथित एस-सितारों की टिप्पणियों से आए जो हमारी आकाशगंगा के केंद्र में एक विशाल वस्तु की परिक्रमा करते हैं। यह ऑब्जेक्ट नहीं देखा गया था लेकिन आप द्रव्यमान की गणना कर सकते हैं, इस मामले में लगभग 4 मिलियन सौर द्रव्यमान। और यह पता चलता है कि सबसे अच्छा सबूत एक सुपरमैसिव ब्लैक होल लगता है।

तब निश्चित रूप से LIGO (लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल वेव ऑब्जर्वेटरी) साथ आया था (जिसने गुरुत्वाकर्षण तरंगों के माध्यम से ब्लैक होल का विलय किया था), और यह ब्लैक होल के अस्तित्व पर अब तक का सबसे अच्छा सबूत था। तो इवेंट होराइजन टेलीस्कोप का विचार यह है कि पहली बार, हम एक छाया (एक ब्लैक होल का) देखते हैं। कुछ अनूठी विशेषताएं हैं जो केवल एक घटना क्षितिज का उत्पादन करेंगी, जैसे कि फोटॉन की एक उज्ज्वल अंगूठी फंसने से पहले वे घटना क्षितिज में डूब गईं। और जो हम देखते हैं।

डेटा क्वालिटी वैसी नहीं है जैसी हमने इंटरस्टेलर जैसी फिल्मों में देखी होगी, बल्कि इसमें सभी खूबियां हैं। छवि उन सभी विशेषताओं को दिखाती है जो आप एक ब्लैक होल और एक घटना क्षितिज से उम्मीद करेंगे। आप एक फोटॉन रिंग देखते हैं, आप ब्लैक होल के चारों ओर एक चमकदार रिंग देखते हैं और आपको बीच में एक परछाई दिखाई देती है।

यह एक सुपरमैसिव ब्लैक होल है और यह छह बिलियन सौर द्रव्यमान है, जिससे आपको अरबों किलोमीटर का (व्यास) मिल जाता है। लेकिन यह इतना चौड़ा होने के कारण, हम इसे 53 मिलियन प्रकाश-वर्ष की अपेक्षाकृत बड़ी दूरी में देख सकते हैं। अभी के लिए, हमने M87 पर ध्यान केंद्रित करने के प्रयास किए हैं और एक बार जो बाहर है, हम अपना ध्यान धनु A * (मिल्की वे के केंद्र में सुपरमासिव ब्लैक होल) पर केंद्रित करेंगे।

मुझे लगता है कि हम सभी आश्वस्त थे कि हम सफल होंगे। यह तकनीकी रूप से सीमाओं को आगे बढ़ा रहा है, लेकिन यह ऐसा कुछ नहीं है जिस पर हमें संदेह है कि हम सफल होंगे। फिर भी, कुछ भी आपको उस क्षण के लिए तैयार नहीं करता है जब आप वास्तव में इसे पहली बार देखते हैं। यह काफी आश्चर्यजनक है।

इतिहास की पुस्तकों को छवि से पहले और छवि के बाद के समय में विभाजित किया जाएगा। यह पहली बार है कि यह संभव हो पाया है, और यह बनाने में लंबा रहा है। हम अंततः सफल हो गए हैं, और यह केवल यहां से बेहतर हो सकता है।

जैसा कि जोनाथन ओ'कालाघन को बताया गया है

इस लेख के अनुसंधान को यूरोपीय संघ के यूरोपीय अनुसंधान परिषद द्वारा वित्त पोषित किया गया था। अगर आपको यह लेख पसंद आया है, तो कृपया इसे सोशल मीडिया पर साझा करने पर विचार करें।

M87 का सुपरमैसिव ब्लैक होल, पहली बार में बनाया गया, जो हमारे सूरज की तुलना में छह अरब गुना बड़ा है। छवि क्रेडिट - ईएचटी सहयोग

यह सभी देखें

  • खगोलविदों ने ब्लैक होल की पहली-पहली छवि को प्रकट किया
  • गुरुत्वाकर्षण तरंगें ब्लैक होल, डार्क मैटर और सैद्धांतिक कणों को उजागर करने में मदद करती हैं

और जानकारी

BlackHoleCam

मूल रूप से क्षितिज- magazine.eu पर प्रकाशित।