Tanyakan Ethan No. 114: Bisakah kita melihat lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita?
Salah satu penemuan astrofisika yang paling menakjubkan adalah penemuan lubang hitam raksasa. Ternyata lubang hitam terbentuk tidak hanya dari inti yang runtuh dari bintang-bintang yang sangat masif, dengan berat hingga 100 bintang matahari.
Lubang hitam supermasif yang ada di pusat galaksi memiliki massa jutaan, dan terkadang milyaran kali lebih besar dari matahari. BH seperti itu ada di tengah Galaxy kita. Sejauh ini, hanya dapat diamati secara tidak langsung, tetapi ini tidak sesuai dengan pembaca kami, dengan bertanya:Sejauh yang saya mengerti, di pusat galaksi kita ada lubang hitam besar. Seberapa dekat Anda perlu membuatnya melihat? Saya pikir Anda tidak perlu terlalu dekat dengan horizon peristiwa, tetapi karena ada begitu banyak bintang di sekitarnya, dan semua debu dan puing-puing tersedot, hampir tidak dapat dilihat dari jarak yang cukup besar, bahkan jika itu terletak di atas atau di bawah bidang galaksi.
Pertama, mari kita beri tahu bagaimana kita tahu tentang keberadaan lubang hitam di pusat Galaxy kita.
Dalam cahaya tampak, sejumlah besar debu yang ada di bidang galaksi mengaburkan pandangan pusat galaksi. Tetapi pada panjang gelombang lain, inframerah, sinar-X dan radio, kita dapat melihat melalui debu dan menemukan banyak hal menarik, termasuk gas panas yang bergerak dengan kecepatan tinggi, suar yang sesuai dengan penyerapan materi BH, dan yang paling menarik, orbit masing-masing bintang melewati sekitar yang sama. titik yang sama yang tidak memancarkan cahaya sama sekali.Semuanya konsisten dengan fakta bahwa pada titik ini ada lubang hitam supermasif seberat 4 juta solar. Dan semakin besar BH, semakin besar. Atau, lebih tepatnya, horizon peristiwa secara fisik lebih besar - wilayah di sekitarnya, yang darinya cahaya tidak bisa lepas. Jika Bumi kita tiba-tiba berubah menjadi BH, ia akan menjadi kecil: diameter cakrawala kejadiannya hanya 1,7 cm. Dalam kasus Matahari, diameter ini sudah menjadi 6 km.Dan diameter cakrawala peristiwa BH supermasif di pusat galaksi adalah 23,6 juta km, atau 40% dari ukuran orbit Merkurius di sekitar Matahari. Di galaksi lain, ada BH yang jauh lebih besar. Mereka hanya dari kita dalam jutaan, bukan ribuan tahun cahaya.
Ini adalah ukuran yang sangat besar untuk objek individual, dan efek dari Teori Relativitas Umum, yang membuat ruang melengkung, hanya menambahnya! Tetapi meskipun ukuran objek ini raksasa, itu sangat jauh dari kita, yang membuatnya sangat sulit untuk dipertimbangkan. Pada jarak 26.000 tahun cahaya, ukuran nyata dari BH hanya akan menjadi 19 mikrodetik sudut, atau 19 juta dari satu per enam puluh dari satu per enam puluh satu derajat. Untuk membayangkan ini, katakanlah resolusi teleskop ruang angkasa mereka. Hubble adalah 26 milidetik busur, yang lebih dari 1000 lebih dari yang diperlukan untuk melihat BH ini.
Dalam Teori, jika kita mendekatinya, jarak beberapa ratus tahun cahaya, kita bisa melihatnya secara langsung. Tapi ini praktis mustahil. Namun, kami memiliki satu teknologi yang memungkinkan kami mengatasi batasan ini. Pada beberapa panjang gelombang, khususnya, radio dan sinar-X, lubang hitam kadang-kadang bisa menyala terang, atau benda yang lewat di dekatnya dapat menyorot horizon peristiwa dari belakang.Resolusi maksimum ditentukan oleh ukuran cermin teleskop - berapa banyak panjang gelombang yang dapat ditampung di cermin ini. Oleh karena itu, resolusi teleskop sinar-X Chandra sangat besar, meskipun kecil: sinar-X memiliki panjang gelombang yang sangat pendek, dan ada banyak gelombang seperti itu di cermin. Karena itu, teleskop radio sangat besar: gelombang radio bisa mencapai beberapa meter, dan teleskop besar diperlukan untuk mendapatkan resolusi yang baik.
Teleskop radio di Observatorium Astronomi Radio PushchinoNamun untuk mendapatkan resolusi yang lebih baik, ada solusi yang tidak memerlukan pembangunan teleskop seukuran Bumi. Kita dapat menggunakan satu set teleskop yang dipisahkan oleh garis pangkal yang sangat besar. Mereka akan mengumpulkan cahaya seperti biasa, yaitu objek akan agak redup, tetapi resolusi mereka akan sama dengan teleskop dengan cermin, yang diameternya sebanding dengan jarak antara teleskop yang paling jauh dari array!
Gagasan seperti itu diwujudkan oleh proyek Event Horizon Telescope, yang berencana menggunakan garis dasar besar untuk panjang gelombang pendek (1 mm) untuk pengukuran yang menarik bagi kami! Sejauh ini, ada dua saran - untuk rangkaian 7 dan 13 stasiun, yang masing-masing akan menjawab pertanyaan "apakah BH memiliki cakrawala peristiwa nyata" dengan mengamati BH secara langsung!
Sagittarius A *, lubang hitam di pusat galaksi, adalah target ideal, dan diharapkan akan memiliki horizon peristiwa terbesar yang terlihat dari Bumi. Sangat lucu bahwa yang terbesar kedua harus di BH di pusat M87, galaksi terbesar di kluster Virgo, dan ukurannya akan 5 kali resolusi maksimum dari Teleskop Peristiwa Horizon, yang berarti kita dapat memeriksa jetnya secara detail dan memahami dengan tepat bagaimana ini bentuk emisi supersonik dan berperilaku!Tetapi jika pertanyaannya terkait dengan penggunaan mata Anda, jika Anda sendiri ingin melihat BH, saya harus mengecewakan Anda.
Resolusi mata manusia adalah sepele, hanya 60 detik busur, yaitu, untuk mempertimbangkan sesuatu yang ukurannya jelas adalah 19 mikrodetik sudut, Anda harus tiga juta kali lebih dekat dengan itu, yaitu, untuk mencapai jarak 546 AU Bintang terdekat dengan kita adalah matahari, dan yang berikutnya adalah Proxima Centauri, terletak di 4,24 tahun cahaya, atau 268.000 AU. Ya, ya, Anda harus 500 kali lebih dekat ke BH daripada bintang yang paling dekat dengan kita (kecuali Matahari), hanya untuk mempertimbangkan setidaknya sesuatu.Saya sarankan menggunakan teleskop. Ini lebih cepat, lebih murah, dan lebih aman daripada perjalanan antar bintang - dan lebih bermanfaat, karena Anda dapat melihat lebih banyak dengan mereka daripada dengan mata Anda. Source: https://habr.com/ru/post/id399977/
All Articles