Juodosios skylės „fotografija“ yra, Einšteinas ir vėl teisus – bet klausimų dar kyla

Praėjusią mokslininkai pirmą kartą pademontravo juodosios skylės „nuotrauką“ – atvaizdą, gautą globaliu 8 radioteleskopų tinklu „Event Horizon Telescope“ (EHT). Fotografijoje matomi supermasyvios – 38 milijardų kilometrų skersmens juodosios skylės – esančios didžiulės galaktikos M87 šerdyje už 55 milijonų šviesmečių nuo Žemės, kontūrai.

 Albertas Einsteinas vėl pasirodė besąs teisus. O kaip su Stephenu Hawkingu?<br> AFP / Reuters / Scanpix nuotr.
 Albertas Einsteinas vėl pasirodė besąs teisus. O kaip su Stephenu Hawkingu?<br> AFP / Reuters / Scanpix nuotr.
Daugiau nuotraukų (1)

Lrytas.lt

Apr 15, 2019, 12:12 PM, atnaujinta Apr 15, 2019, 12:52 PM

Tai – rimtas pasiekimas. Pačios juodosios skylės (JS) neįmanoma pamatyti – ji neatspindi šviesos, – tačiau galima pamatyti jos siluetą iš krentančios į ją medžiagos sudaryto akrecino disko. Būtent tokią nuotrauką „Įvykių Horizonto teleskopas „ir padarė. Objektas „kadre“ – viena iš masyviausių JS, kokios, mokslininkų skaičiavimais, tik gali egzistuoti: jos masė 6,5 milijardus kartų didesnė už Saulės.

Mokslininkai vienbalsiai pripažįsta: gauta „fotografija“ – svarbus įvykis, kai kam ir emocingas. Tuo pačiu vaizde matoma tai, ką ir buvo tikimasi pamatyti. „Nuostabu, kad matomas vaizdas taip atitinka mūsų teorinius skaičiavimus, – sakė EHT bedradarbiavimo dalyvis astrofizikas Ziri Younsi iš UCL. – Iš visko sprendžiant, Einšteinas vėl pasirodė eąs teisus“.

Iš tiesų – nuotrauka primena populiariojoje kultūroje ir mokslo populiarinimo literatūroje pateikiamus juodųjų skylių vaizdus. Kad ir koks didelis pasiekimas buvo šios nuotaukos gavimas, naujos informacijos ji neatskleidė. Nors juodosios skylės, pasak Z.Younsi, santykinai paprasti objektai, tačiau kelia ne vieną sudėtingą klausimą apie erdvės ir laiko prigimtį. Štai keli iš jų:

Kaip juodosios skylės karštą materiją išsviedžia tokiu greičiu? Supermasyvios JS ne tik ryja supančią ją medžiagą, bet ir išsviedžia jos likučius kone šviesos greičiu. Šis reiškinys vadinamas reliatyvistine čiurkšle. „Įvykių Horizonto teleskopu“ užfiksuota JS pasižymi ir galingiausiomis reliatyvistinėmis čiurkšlėmis – jos tokios stiprios, kad gali išskrieti už gimtosios galaktikos – kuri pati yra labai didelė – ribų.

Mokslininkai šį procesą bendrais bruožais įsivaizduoja: krisdama į JS, materija įgreitinama iki didžiulių greičių, ir daliai jos pavyksta iš inercijos „pasprukti“. Tačiau dėl konkrečių šio proceso detalių tebesiginčijama. Kad tai išsiaiškintų, tyrėjams veikiausiai teks gauti daugiau stambesnių reliatyvistinių čiurkšlių atvaizdų, sako Emory universiteto (JAV) astrofizikė Erin Bonning. Gali būti, kad tai įvyks greitai: antras EHT taikinys – supermasyvi JS mūsų pačių galaktikos centre: Šaulio А*. Ji nekuria tokių čiurkšlių, kaip М87 galaktikos supermasyvioji JS, ir šių objektų palyginimas gali ką nors paaiškinti.

Kaip bendrosios reliatyvumo teorijos mechanizmai dera su kvantiniais? Bendrosios reliatyvumo teorijos, aprašančios „didžiąsias“ sąveikas – ir mikroskopinio mastelio sąveikas aprašančios kvantinės mechanikos teorijos prognozės – prieštarauja viena kitai. Kvantinė mechanika negali paaiškinti gravitacijos, o reliatyvumo teorija – dalelių elgesio kvantiniame lygyje. Todėl fizikai ieško būdų, kaip sujungti įvairius sąveikų tipus į vieną teoiją – vadinamąją Visko teoriją.

„Prieš JS nuotraukos publikavimą kai kurie kolegos tikėjosi, kad ji šiuo klausimu pateiks naujos informacijos, tačiau to neįvyko, – pažymi Bonning. – Atvaizdas visiškai atitinka BRT prognozes ir atsakymo į šį svarbų klausimą nepriartina. Tačiau gali būti, kad mokslininkams naujų duomenų pateiks būtent JS, kurių apylinkėse gravitacinės jėgos veiks kvantiniu masteliu.

Ar teisus buvo Hawkingas? Stephenas Hawkingas spėjo, kad JS iš tiesų ne absoliučiai juodos – tai yra, daleles ji ne tik susiurbia, bet ir išspinduliuoja. Jei šį pocesą – Hawkingo spinduliavimą – pavyks įrodyti, tai reikš, kad JS ilgainiui gali mažėti („garuoti“), prarasdamos masę ir energiją. Tokie dideli objektai, kaip užfiksuotas „Įvykių Horizonto teleskopu“, S.Hawkingo teoriją vargu ar padės patvirtinti. Labiau tikėtina šios srities duomenų laukti iš nykštukinių juodųjų skylių stebėjimų – hipotetinių objektų, kurių įvykių horizontas maždaug delno dydžio: jų spinduliavimas turėtų būti pastebimesnis, lyginant su bendra mase.

Nors EHT pateiktas atvaizdas į šiuos klausimus neatsako, tai vis tiek jaudinantis ir potencialiai perspektyvus pasiekimas. Pavyzdžiui, jis padėjo išmatuoti nematomo objekto, esančio už 55 milijonų šviesmečių, masę. Tai gali padėti koreguoti ir kitų, tolimesnių JS mases – tokių, kurių vertinimai iki šiol būvo grubūs. Tikimasi, kad EHT dar pateiks „mūsų“ JS, esančios Paukščių Tako galaktikos centre, stebėjimų duomenų („Įvykių horizonto teleskopu“ Šaulio А* stebėta 2017 metais), o taip pat dar dviejų supermasyvių JS, stebėtų 2018 m.

UAB „Lrytas“,
A. Goštauto g. 12A, LT-01108, Vilnius.

Įm. kodas: 300781534
Įregistruota LR įmonių registre, registro tvarkytojas:
Valstybės įmonė Registrų centras

lrytas.lt redakcija news@lrytas.lt
Pranešimai apie techninius nesklandumus pagalba@lrytas.lt

Atsisiųskite mobiliąją lrytas.lt programėlę

Apple App Store Google Play Store

Sekite mus:

Visos teisės saugomos. © 2024 UAB „Lrytas“. Kopijuoti, dauginti, platinti galima tik gavus raštišką UAB „Lrytas“ sutikimą.