REKLAMA

Wykonano pierwsze zdjęcie czarnej dziury

Radiowa Akademia Nauk
Data emisji:
2017-04-22 14:00
Prowadzący:
Czas trwania:
25:14 min.
Udostępnij:

AUTOMATYCZNA TRANSKRYPCJA PODCASTU

Transkrypcja podcastu
Aung zaczynamy radiową Akademię nauk Karolina Głowacka studio dr Maciej Wielgus dzień dobry dzień dobry z centrum astronomicznego Polskiej Akademii Nauk imienia Mikołaja Kopernika w Warszawie Szanowni państwo ma dojść do czegoś takiego już ten proces się w zasadzie rozpoczął jak zrobienie zdjęcia czarnej dziurze i to brzmi już samo w sobie dość dziwacznie jak można zrobić zdjęcie czemuś, czego nie wychodzi żadne światło i w ogóle nie jak coś tam w poleci w pobliże Rozwiń » zniknie przepadnie jej inny jest się o unicestwienie nam pan wyjaśni jak w ogóle jest to możliwe są to za pomysł, żeby się zabrać za tak karkołomną rzecz rzeczywiście właściwie samej definicji niemożna zrobić zdjęcie czarnej dziury definiujemy to obiekty el w ten sposób, że są to obiekty, w których żadna materia nie może się wydostać spod ich pola grawitacyjnego mało tego nie tylko materialne również światło niematerialny nie może się wydostać z pola grawitacyjnego czarnej dziury po przekroczeniu horyzontu zdarzeń, a my mówimy w tym projekcie to jest teleskop horyzontu zdarzeń Otóż to są tak naprawdę zobaczymy to jest bezpośrednie otoczenie czarnej dziury materia, która wiruje wokół czarnej dziury w bardzo silnym polu grawitacyjnym ta materia promieniuje i te promienie światła są zakrzywione przez czasoprzestrzeń w czarnej dziury i to zobaczymy po raz pierwszy zobaczymy to bezpośrednie otoczenie w rozdzielczości, która umożliwi nam wypowiedzieć się o kształcie geometrii tego przepływu, a czemu ta materia świeci w takim razie materia świeci, dlatego że jest podgrzewana do niewyobrażalnych temperaturach do temperatury rzędu miliardów Calvina w przypadku tych obiektów, które fotografujemy aktualnie, a w to jest proces, który MF energia potencjalna związana z polem grawitacyjnym jest zamieniana na energię promienista, czyli na napromieniowanie na promieniowanie elektromagnetyczne radiowe mikrofalowe również promieniowanie widzialne, a czarne dziury są pod tym względem niezwykłymi obiektami, dlatego że są bardzo skuteczne w zamianie energii energii potencjalnej na energię promieni 100 Ryszard policzyli sprawność różnych procesów fizycznych, które mogą nam potencjalnie dostarczać Energie, gdybyśmy pomyśleli o sprawności spalania węgla i Energi dostajemy, spalając kilogram węgla to by był jakiś malutki promile promili tej całkowitej energii zaklętej w węglu za pomocą równania równa się za kwadrans, który tłumaczy masę na energię, jeżeli pomyślimy o najwydajniejszych procesach, które są nam dzisiaj dostępne w procesach takich jak mnie jak fuzja jądrowa jeszcze nie jest tam dostępna, ale w chwilach potrafimy przeszczepiać atomy to jest sprawność znowu promili, a stworzenie równych szans uważa, że możliwe jeśli mówimy o sprawności, z jaką czarna dziura potrafi przemienić energię potencjalną związaną z polem grawitacyjnym na energię promieniowania mówimy o dziesiątkach procent rzędu 10 % jest proces w ogóle niedościgniony w pro w produkcji energii i okazuje się, że jakby kogoś zapytać, jakie główne źródło światła we wszechświecie mnóstwo osób powie no pewnie gwiazd gwiazdy świecą gwiazdy świecą, bo dochodzi do fuzji jądrowej od łóżek tak podliczyć wszystkie opony całe promieniowanie to najwięcej światła we wszechświecie jest generowane właśnie w otoczeniu czarnych dziur tam, gdzie materia wpada na czarną dziurę od rana energię potencjalną i emituje ogromne nieraz ogromne ilości promieniała to widzi pan był też to jest ciekawe, bo skojarzenia z czarnymi dziurami są takie, że to są jakiś taki zupełny zasysa się, że wystarczy pojawić w pobliżu od razu huby ośrodka nie ma mowy o żadnym okrążeniu coś w ogóle tak nie kojarzy, żeby doczekać materia krąży wokół czarnej dziury spadała na nią w międzyczasie jeszcze zdążyła świecić, czyli czarna dziura nie jest wcale taka śmiercionośnego byś nam wydawało mi tu jest lobby to nie jest poprawny sposób myślenia o czarnych dziurach, ale rzeczywiście bardzo popularnej mam wrażenie, że taki po popularnej ku kulturze właśnie przedstawiany jest czarna dziura jest potwór, który gdzieś się pojawia list nie lada planety zjada gwiazdy już czarna dziura jest John Dydek grawitacyjnie nie różni się tak bardzo też od od np. gwiazdy to znaczy, gdybyśmy wyobraźmy sobie za pomocą magicznej różdżki nagle przemienił słońce czarną dziurę o odpowiadającej masie grawitacyjnie podjęlibyśmy żadnej różnicy trochę dziwnie się zrobiło, bo po 8 minutach, bo tyle trwa i dotarcie z promieniowania z powierzchni słońca do do ziemi rzeczywiście mogą zaważyć zauważyliśmy różnicy oczywiście nas grawitacyjnie z punktu widzenia trajektorii planety niechby się nie zmieniło ziemia pozostałaby na kołowej eliptycznej el trajektorii wokół centralnego obiektu nie byłoby też, że nagle cały układ słoneczny i zażądał też jawne osób nie nastąpiłoby żadne zostanie w niej nic z tych rzeczy grawitacyjnie ten obiekt jest nie odróżniamy odpowiedniej odległości od od gwiazdy analogicznej masie, czyli to fotografia, która jest wykonywana tak mówił w czasie teraźniejszym, bo to jest duży proces, żeby dojść do takiej fotografii nie będzie znów fotografem samej czarnej dziury w tej właśnie otoczki walk dokładnie tak Baltona potem zobaczyłem to zobaczymy tu tak naprawdę można powiedzieć sylwetka czarnej dziury na tle Jasnej materii, czyli zobaczymy wgłębienie o głupocie mienie w centralnej części tego przepływu odpowiadający lokalizacji czarnej dziury nazywamy to zwykle sylwetką czarnej dziury tak tak sobie wyobrażam to, a która czarna dziura została wybrana na tę, która zostanie sfotografowane, jaką mamy modelka ANR projektu, którym mówię, którego wkrótce będę częścią to jest projekt teleskopu horyzontu zdarzeń na początku tego miesiąca zarejestrował obrazy w 2 obiektów pierwszy z tych obiektów jest czarna dziura w centrum naszej własnej galaktyki ona znajduje się w gwiazdozbiorze strzelca i zwykle z własną nazywana Selvita Rios, a z gwiazdką, a Space Star AM to jest obiekt odległy od nas o 26  000 lat świetlnych ciałem supermasywne czarne dziura o masie około 4 ,51 000 000 mas słońca, czyli bardzo masywna supermasywne czarne dziura, ale w porównaniu z innymi Super masywny mi czarnymi dziurami okazuje się, że nie jest to szczególnie duży obiekt drugi z obiektów fotografowanych czy obserwowanych na początku kwietnia to czarna dziura w centrum galaktyki MO 87 to jest Galaktyka w gwiazdozbiorze Panny jest najmocniejsza Galaktyka w naszej okolicy i najmocniejszy Supeł masywna czarna dziura w naszej okolicy i można powiedzieć w okolicy wsi to jest odległość około 50  000 000 lat świetlnych o skali kosmosu to ciągle jest nasza realna szansa na siedzeniu kosmologicznej w skali ten obiekt jest rzeczywiście supermasywne mianowicie el masa tej czarnej dziury w około 1000 × większa niż masa sagi Dariusa i i wynosi około 6 miliardów mas słońca jest obiekt jest dużo masywniejsze jest też dużo dalej z około 1000 × dalej sens jeśli mówimy o takim rozmiarze kompaktowym jak i rzeczywiście zaobserwujemy, jaki rozmiar tego obiektu to są porównywalne rozmiary są w 1000 × bardziej masywna 1000 × większą od 1000 × dalej są 2 obiekty zostałem, ale zaobserwowane przez teleskop horyzontu zdarzeń aktualnie czekamy na możliwość odzyskania tych danych w to jeszcze raz o to pana pytam, ale panowie tych rozmiarach czarnych dziur o tym, że jest obcy nie ma tam 4  000 000 mas słońca ta ma nie pamiętam ponad miliard około 6 miliard 6 miliardów mas słońca na to znowu się wydaje, że musi być jakiś Super gigantyczna, a jak to jest jeśli chodzi o kilometr czy możemy coś powiedzieć na petenta Maciej jest rozmiar takich kilometrach takiej czarnej dziury oraz z Korony tak bardzo bardzo bardzo daleko to jak ona wygląda na naszym niebie czy to jest wielkość no nie widzi źdźbła trawy włosa 1 milionowej włosach jak to jest szereg czarnych dziur to najbardziej kompaktowym obiekty we wszechświecie to znaczy jest to tak bardzo kompaktową zawarta tak bardzo zwarta materia tak bardzo duża średnia gęstość w średnia ilość masy objętości rzeczywiście po z 1 strony są bardzo masywne z drugiej wcale nie są ogromnymi obiektami bez żeber wyobrazić sobie te z Caleum kompresji materii potrzebną do uzyskania czarnej dziury wystarczy pomyśleć, że ziemia el z Gnie się on takiego rozmiaru, który stworzyłby z ziemi czarną dziurę miałaby wymiar rządu centymetr, a dla słońca ten wymiar odpowiadający koło kompresji do do czarnej dziury w DPS Promień około 3 km, a zatem jest to ogromna kompresji dla masy lub 4  000 000 mas słońca to już są miliony kilometrów, ale jeśli pomyślimy o około 14  000 000 km 14  000 000 km tech ni więcej promieni odpowiadającym masek i Dariusz Sowiń akcji tej gwieździe tej czarnej dziurze w centrum naszej galaktyki to jest wielkość, która zmieściłaby się wewnątrz orbity Merkurego, czyli z gmin biorąc pod uwagę, że jesteśmy 26  000 lat świetlnych z bardzo drobne obiekt jest obiekt o wielkości pojedynczych mikro sekund łuku przy sobie wyobrazić co to jest mikro sekunda układa znowu jest jakaś abstrakcyjna wielkość jest bardzo mała średnica kątowa o wyobraźmy sobie z takich porównań jak i jaką rozdzielczość musielibyśmy mieć, żeby zrobić tam fotograf zwykle ludzie my ze grupę związanej z teleskopem horyzontu zdarzeń mówią o fotografowaniu pomarańcz na Księżycu więcej jest to dobry przykład, ale również na odległość ziemi od Księżyca jest wielką uległością taką trudną do zrozumienia dla tak rano dane są kolejne jego codziennej obserwatora, więc być może lepszym przykładem byłoby powiedzenie, że to jest rozdzielczość potrzebna do tego żebym, siedząc tutaj obejrzał się przez ramię i przeczytały co w Gazecie czy to mój kolega znajdujący się w Lizbonie podobnie było w niej grać w lidze również również to skauci z bardzo duża rozdzielczość potrzebna el do do wykonania tych obserwacji to obiekty, chociaż supermasywne ich wymiar obserwowany jest niesamowicie mały jak się w takim razie za to zabrać już tak bardziej technicznie szczegółowo opowiemy państwu poskromić informacji estradowa Akademia nauk dr Maciej Wielgus z centrum astronomicznego imienia Mikołaja Kopernika w Warszawie dla państwa opowiada dr Maciej byk za chwilę dołączy do tego zespołu, który to historyczne fotografie wykonuje radiowa Warszawy, a w nałóg słuchają państwo radiowej Akademii nauk Karolina Głowacka dr Maciej Wielgus z centrum astronomicznego imienia Mikołaja Kopernika w Warszawie jest z nami dzień dobry z Noblem mówiliśmy o tym, niesamowitym projekcie sfotografowania czarnej dziury konkretnie czarnej dziury, które znajduje się w centrum naszej galaktyki oddalonej 26  000 lat świetlnych od nas co jest naprawdę dużo w związku z tym jest to zadanie niezwykle trudna dr Maciej Wielgus już za chwilę dołączy do zespołu, który się niczym niezwykłym zadaniem zajmuje jak w ogóle się za to zabrać, bo trzeba wymienić ich tak, by się wydawało rok coś z bardzo bardzo daleko tak no to w takim razie może mieć jeszcze większy teleskop to jak duży trzeba mieć teleskop, żeby zobaczyć coś tak małego leśnych z myślą chodziło o mnie odległość na niebie i tak też nieuchwytnego, bo mówiliśmy o tym, że nie widzimy same czarne dziury tylko w zasadzie te otaczającą ją świecącą intensywnie materię jak się za to zabrać w ogóle są 2 czynniki, które wpływają na rozdzielczość pierwsza z tych czynników rzeczywiście jest rozmiar teleskopu i oczywiście im większe teleskopy tym lepiej L 2 z czynników jest długość fali, którą wykorzystujemy do obserwacji obydwa te czynniki musiały być zoptymalizowany, a jeśli mówimy o optymalizacji rozmiaru teleskop wyobrażaliśmy sobie, jaki największy rozmiar, który potencjalnie mogli moglibyśmy wykorzystać, bo to jest rozmiar planety Żywno, dopóki nie uda nam się wysłać radioteleskopów w kosmos oto będziemy w ten sposób ograniczają pomyśleliśmy zatem czy można posłużyć teleskopem wielkości ziemi oczywiście wykonanie talerza teleskopu wielkości o średnicy planety jest absurdalnej zapełnienie możliwe natomiast po i chociaż pewnie mielibyście na to chrapkę na radnych byłoby wspaniale z punktu widzenia jakości obserwacji, ale musieliśmy się zadowolić jednak czymś innym połączeniem kilku stacji radioteleskop owych rozrzuconych w różnych miejscach na świecie i połączenie ich wirtualny teleskop, który średnica efektywnie odpowiada średnicy planety to jest wielkie wyzwanie po pierwsze, organizacyjne, bo dogadanie się między ośrodkami, że nagle wszystkie te ośrodki będą obserwować 1 obiekt jest już na zaskakująco trudne z takiego punktu widzenia ludzkie odruchy wymiotne soleckiego tak, ale również wielkiego obłożenia tych środków, ponieważ mnóstwo ludzi chce w tym samym czasie obserwować zupełnie inne obiekty na każdy uważa to jego jest najważniejsze jak to zwykle w nauce bywa każdy jest przekonany o tym, że jego badania są najważniejsze wydobrzeje etatowo zasługują na na realizacji natomiast udało się zebrać 8 takich stacji, a tą samą stację położoną na 4 kontynentach Ameryce północnej Południowej Europie i na Antarktydzie, ale ich oczywiście odległość między nimi jest taka, że efektywnie to powoduje, że możemy powiedzieć, że mamy teleskop o o średnicy wiem to nie jest teleskop taki, który miałby pełną czasie oczywiście jest tak, jakbyśmy mieli tych 8 ośrodków każdy z nich byłby jakimś punktem na czaszy radioteleskopu jest w normalnym radioteleskopu opiera takim, w którym jest pełna czasza działa w formacji obrazów w ten sposób, że nawet to co mamy na talerzu, a mówiąc o tej sferze radioteleskopu to jest pewna dekompozycja obrazu tego, który znajduje się daleko od słowa to jest bardziej związany z terminologią może zatem zrozumieć chodzi o dekompozycji furię Rogowską tego obraz następnie z kierowane są to da znak komponowane składowe do zwierciadła wtórnego i na mocy praw fizyki właściwie optyki falowej one ponownie łączą się tworząc, tworząc obraz z el Sol i zupełnie niemożliwe do wykonania taki proces formacji obrazu dla wirtualnego teleskopu wielkości jak ją przede wszystkim nie mamy zwierciadła wtórnego musiałoby pewnie być gniew gdzieś w kosmosie zupełnie zupełnie absurdalną jest to co robimy to rejestrujemy te składowe dekompozycji furia Rogowskiej oddzielnie w każdej ze stacji następnie mamy nadzieję połączyć się nie za pomocą praw fizyki tylko połączyć numerycznie na przy użyciu superkomputer policzyć wszystko dokładnie o tej to są obliczenia, które ma wielkich maszynach obliczeniowych będą trwały tygodniami, żeby zrekonstruować ten sygnał zrobisz to co w normalnym radioteleskop jest dla nas zrobił, aby być sama fizyka mamy 8 stacji, ale każda para stacji dama, jakby 11 z tych furii romskich komponentów 1 ze składowych obraz każde połączenie czekamy 8 stacji to mamy między nimi 8 × 7 na A 2 połączy ile par stacji możemy wybrać mamy 28 składników cel to jest bardzo też ciągle bardzo mało, żeby odtworzyć obraz natomiast jak wrak w miarę tego wzięła się kręci oto za każdy w każdej chwili widzimy troszkę inne pod innym kątem troszkę inny kawałek tego tamtego obrazu, więc dostajemy inne współczynniki furię rowki wymiany jak Young trwa obserwacja jak obraca się mężem i w ten sposób możemy el zbadać te współczynniki na, tyle że wierzymy, że jak to numery ręcznie zrekonstruuje ME, kto to będzie wartościowy obraz, który niepełny, ale taki, który pozwoli nam się wypowiedzieć pewnych ważnych ważnych cech obraz, czyli udało nam się zmaksymalizować 1 z czynników wpływających na rozdzielczość mamy teleskop, który wirtualnie ma średnicę planet drugi z czynników Moto to jest długość fali, w której obserwuje to są radioteleskop, czyli wydawałoby się, że powinny pracować w falach radiowych, ale im fala jest krótsza tym le lepiej możemy rozróżnić szczegóły tak zależy, żebym poprosiła o wyjaśnienie, bo pan właśnie mówi radioteleskop obserwacje falach radiowych to też jest dla wielu naszych słuchaczy co najmniej podejrzane fal radiowych nie widać co pan chce zobaczyć falach radiowych i to, że ich nie widać, bo nasze ludzkie receptory czy nasze oczy nie są w stanie nam odebrać zinterpretować sygnału radiowego to nie jest problem dla Radia teleskopu, dlatego że radioteleskop jest w stanie odebrać te sygnały następnie możemy zamienić na inne na obrazy za pomocą komputera mysz oczywiście to nie są obrazem, gdybyśmy spojrzeli spojrzeli w tamtą stronę w stronę np. sagi Dariusa i Star z odpowiednią rozdzielczość uzbrojeni w taki optyczny teleskop nie zobaczylibyśmy tego obraz to dopiero radioteleskop nad, dlatego że emisja z tego źródła jest głównie w falach radiowych i rentach z części emisji, która jest intensywną oto co nazywamy tym zakresem fal elektromagnetycznych określanych jako fale światła widzialnego to nie z ich obiektywne światło widzialne, gdy światło widzialne dla nas to trzeba to jest chyba miałyby wyłącznie kwestia biologii tak tak nas ukształtowała ewolucja nasze receptory odbierają niż fale elektromagnetyczne tylko wąskim paśmie wpaść i optycznym jest to związane po pierwsze z tym, że fale radiowe są dużo dłuższa więc, a nasze ciała tłum fanów po prostu zbyt krótkie jak oczywiście jest trochę trudne do zrealizowania od odbioru fal radiowych nasz w naszych receptora więcej to ukształtowana w ten sposób biologia, ale również dlatego, że to jest MO okienko w atmosferze atmosfera absorbuje fale elektromagnetyczne różnych długościach i w zakresie optycznym jest w miarę przezroczysta LUG zresztą jak widzimy możliwość otworzono u nas dochodzi widzimy słońce jest w innych zakresach nie widać to następne duże okienko tam, gdzie atmosfera umożliwia obserwację to jest dopiero w zakresie fale radiowe i Drozd, ale korzystamy zakresu mikrofalowego, dlatego że optymalizujemy rozdzielczość im krótsza fala tym lepsza rozdzielczość drobniejsze szczegóły możemy zarejestrować, ale z drugiej strony możliwości technologiczne radioteleskopów są takie, że im krótsza fala tamto gorzej wychodzi z rady teleskop przeznaczony do obserwacji w paśmie radiowym, więc kochamy trochę na granicę, że jeśli znajdujemy się tak naprawdę mikrofale chanie falach radiowych poza tym musimy wziąć pod uwagę emisję źródła i wiemy, że sagi Darius tamten obiekt w centrum naszej galaktyki emituje maksimum swojej misji właśnie około 1 , 3 mm w związku z tym jest dużo, by w miarę dużo promieniowania dochodzącego w tej długości tego optymalizuje są różne czynniki możemy wybrać się odbył odpowiednią długość fali to jest właśnie około 1 , 3 mm to co zobaczymy, kiedy już komputery się z tym uporają kiedyś odzyskać wszystkie dane, bo 1 czekają na wyjęcie bessy tyle skoków na Antarktydzie tak to z Chin jeszcze uwięzione w taką grę proces rekonstrukcji obrazu jest wieloetapowy niestety jestem bardziej skomplikowane niż mogłoby się wydawać to co mamy w tej chwili to zarejestrowane na dyskach twardych lokacjach radioteleskopów informacje o folii rogowskich jest skład nowych obrazów, a potrzebujemy po pierwsze, przenieść te dane do 1 miejsca, ponieważ to są ogromne ilości danych to są Peta bajtów danych, czyli 1000 zlote ryba terabajtów danych w każdej ze stacji jest niemożliwym przesłanie ich przez łącze internetowe, zwłaszcza z Antarktydą nie mamy szczególnie dobrej łączności, ale potrzebujemy wyjąć fizycznie Penderecki z Włoch w Chinach lig UE do helikoptera albo do odrzutowca i wysłać do miejsca, gdzie te dane będą rekonstruowane wreszcie żużlowy musimy poczekać na koniec zimy na Antarktydzie wtedy będziemy mogli dopiero fizycznie odzyskać te dane, ale dostają damy owego z naturą dekompozycji Kuriera z biogazu nie dane na temat samego obrazu następnie będziemy musieli dokonać tego są w prawdziwym radioteleskop robi zrobiłaby za nas fizyka optyka falował mianowicie musimy połączyć te fale ze sobą, żeby mieć informacje o obrazie to potrwa tygodnie na bardzo potężnych maszynach obliczeniowych i dopiero wtedy na zredukowanej danych ludzie tacy jak ja będą mogli zacząć pracować nad odzyskaniem nad odzyskaniem prawdziwego obrazu i co zobaczymy co zobaczymy jak to będzie duże jak mały ile to się pikseli w ogóle pojawić co tu będą obrazy el o rozdzielczości rzędu od dziesiątek pikseli, ale da się z bardzo da to jest bardzo dobrze w porównaniu z 1 piksele Info co jest rozdzielczością można powiedzieć dotychczasową rozdzielczością obserwacji tych obiektów mamy nadzieję jest jak Einstein miał rację mamy nadzieję zobaczyć właśnie sylwetkę czarnej dziury i wokół niej jasnym pierścień rozgrzanej emitujący promieniowanie Mater będzie okrągła, a na to liczy na, aczkolwiek nadal istnieją alternatywne teorie grawitacji, które przewin niektóre z nich przewidują, że to będzie trochę inne kształtujące mamy nadzieję że, obserwując patrząc na to obrazy, mierząc średnica trzpienia mierzący elektryczność tego leczenia jak bardzo on jest nie okrągły, że uda nam się powiedzieć coś na temat poprawności ogólnej teorii względności, a być może będzie taka sugestia, że jakaś inna teoria grawitacji jest jest bliższa prawdzie, kiedy zobaczymy mam nadzieję zobaczyć obrazy na początku roku 2018 potrzebujemy paru miesięcy na odzyskanie fizyczne danych paru miesięcy na dokonanie tych korelacji na superkomputer Lechii pewnie kolejnych paru miesięcy oto, żeby stworzyć syntetyczny obraz ekscytujące bardzo dziękuje i powodzenia pan dr Maciej Wielgus opowiadał dla państwa dziękuję serdecznie dziękuję uprzejmie to była radiowa Akademia nauk za chwilę skrót informacji Zwiń «

PODCASTY AUDYCJI: RADIOWA AKADEMIA NAUK

Więcej podcastów tej audycji

REKLAMA

POPULARNE

REKLAMA

DOSTĘP PREMIUM

Słuchaj podcastów TOK FM bez reklam. Wybierz pakiet "Aplikacja i WWW" i zabierz TOK FM na wakacje!

KUP TERAZ

SERWIS INFORMACYJNY

REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA