Mapiranje odjeka u galaksijama pomaže u mjerenju udaljenosti u svemiru

Proces mapiranja odjeka, poznat i kao mapiranje odjeka, počinje kada je pogon vruć

plazma (atomi koji su izgubili elektrone) poredcrna rupa postaje svjetlija, ponekad čak i emitira kratke nalete vidljive svjetlosti (to jest, valne duljine koje može vidjeti ljudsko oko). Ovo svjetlo putuje dalje od diska i na kraju pogađa zajedničku značajku većine supermasivnih sustava crnih rupa: ogroman oblak prašine u obliku krafne (također poznat kao torus). Kada bljesak svjetlosti s akrecijskog diska dosegne unutarnju stijenku prašnjavog torusa, svjetlost se apsorbira, uzrokujući zagrijavanje prašine i emitiranje infracrvene svjetlosti. Ovo prosvjetljenje torusa izravan je odgovor ili, moglo bi se reći, "odjek" promjena koje se događaju na disku.

 U središtu je supermasivna crnarupa okružena diskom od materijala koji se naziva akrecijski disk. Kako disk postaje svjetliji, pojavljuju se kratki izbojci vidljive svjetlosti. Plave strelice pokazuju svjetlost ove baklje koja se udaljava od crne rupe, prema promatraču na Zemlji i prema ogromnoj strukturi u obliku krafne (koja se naziva torus) sačinjenoj od prašine. Svjetlost se apsorbira, uzrokujući zagrijavanje prašine i emitiranje infracrvenog svjetla. Ovo sijevanje prašine izravan je odgovor - ili, mogli biste reći, "eho" - promjena koje se događaju na disku. Crvene strelice pokazuju kako se ovo svjetlo udaljava od galaksije, u istom smjeru kao i početni prasak vidljive svjetlosti. Tako će promatrač prvo vidjeti vidljivu svjetlost, a zatim (uz odgovarajuću opremu) infracrvenu. Zasluge: NASA/Caltech Laboratorij za mlazni pogon

Udaljenost od akrecijskog diska do unutarnjegdijelovi prašnjave torus mogu biti ogromni - milijarde ili bilijuni kilometara. Čak i svjetlost koja putuje brzinom od 300 000 kilometara u sekundi može prijeći ovu udaljenost za nekoliko mjeseci ili godina. Ako astronomi mogu promatrati i početni rafal vidljive svjetlosti u akrecijskom disku i naknadno infracrveno posvjetljivanje torusa, mogu također izmjeriti vrijeme potrebno svjetlu da putuje između dviju struktura. Budući da svjetlost putuje standardnom brzinom, ove informacije astronomima daju predodžbu o udaljenosti između diska i torusa.

Znanstvenici tada mogu koristiti mjerenjeudaljenosti za izračunavanje sjajnosti diska i teoretski njegovu udaljenost od Zemlje. Kako? Činjenica je da temperatura u dijelu diska koji je najbliži crnoj rupi može doseći desetke tisuća stupnjeva. Toliko je visoka da se čak i atomi rasturaju, a čestice prašine mogu nastati. Kako se udaljavate od crne rupe, temperatura diska postupno opada.

Astronomi znaju da se prašina stvara kadatemperatura pada na oko 1200 Celzijevih stupnjeva. Dakle, što više energije disk emitira, to će se dalje stvarati prašina. Kao rezultat, mjerenjem udaljenosti između akrecijskog diska i torusa dobiva se predodžba o izlaznoj energiji diska, koja je izravno proporcionalna njegovoj osvjetljenosti.

Ideja da se za mjerenje koristi mapiranje odjekaUdaljenost od Zemlje do udaljenih galaksija nije nova, ali novi eksperiment znanstvenika pokazuje značajan napredak u demonstriranju njezinih mogućnosti. Ovo je najveća studija ove vrste koja potvrđuje da slično mjerenje djeluje na isti način u svim galaksijama, bez obzira na varijable poput veličine crne rupe.

Međutim, zbog mnogih čimbenika, autori nisupostoji dovoljna točnost mjerenja udaljenosti. Znanstvenici posebno kažu da trebaju naučiti više o strukturi unutarnjih područja prašnjavog torusa koji okružuje crnu rupu. Ova struktura može točno utjecati na valne duljine infracrvenog svjetla koje prašina emitira kad je svjetlost prvi put dosegne.

Pročitajte i

Na Zemlji je moguće stvoriti termonuklearni reaktor. Kakve će biti posljedice?

Ledenjak Doomsdaya pokazao se opasnijim nego što su znanstvenici mislili. Kažemo glavno

Na 3. dan bolesti, većina bolesnika s COVID-19 gubi smrad i često pate od curenja iz nosa