การทำแผนที่สะท้อนในกาแลคซีช่วยวัดระยะทางในอวกาศ

Процесс отображения эха, также известный как отображение реверберации, начинается, когда диск горячей

плазмы (атомы, потерявшие электроны) рядом с черной дырой становится ярче, иногда даже испуская короткие вспышки видимого света (то есть длины волн, которые можно увидеть человеческим глазом). Этот свет уходит от диска и в конечном итоге попадает в общую черту большинства сверхмассивных систем черных дыр: огромное облако пыли в форме бублика (также известного как торус). Когда вспышка света от аккреционного диска достигает внутренней стенки пыльного торуса, свет поглощается, в результате чего пыль нагревается и испускает инфракрасный свет. Это просветление торуса — прямой ответ или, можно сказать, «эхо» изменений, происходящих в диске.

 В центре находится сверхмассивная черная дыра, окруженная диском из материала, который называется аккреционным диском. Когда диск становится ярче, возникают короткие вспышки видимого света. Синие стрелки показывают свет от этой вспышки, движущийся от черной дыры, как к наблюдателю на Земле, так и к огромной структуре в форме пончика (называемой торусом), сделанной из пыли. Свет поглощается, в результате чего пыль нагревается и испускает инфракрасный свет. Это осветление пыли является прямым ответом — или, можно сказать, «эхом» — изменений, происходящих в диске. Красные стрелки показывают этот свет, удаляющийся от галактики, в том же направлении, что и первоначальная вспышка видимого света. Таким образом, наблюдатель сначала увидит видимый свет, а затем (при наличии подходящего оборудования) инфракрасный . Предоставлено: НАСА/Лаборатория реактивного движения Калтеха

ระยะห่างจากแผ่นเร่งถึงด้านในส่วนของพรูที่เต็มไปด้วยฝุ่นอาจมีขนาดใหญ่มาก - หลายพันล้านหรือล้านล้านกิโลเมตร แม้แต่แสงที่เดินทางด้วยความเร็ว 300,000 กม. ต่อวินาทีก็สามารถเดินทางได้ในระยะทางนี้เป็นเดือนหรือเป็นปี หากนักดาราศาสตร์สามารถสังเกตการระเบิดของแสงที่มองเห็นได้ทั้งสองครั้งแรกในดิสก์เพิ่มปริมาณและการเพิ่มความสว่างอินฟราเรดของพรูในภายหลังพวกเขายังสามารถวัดเวลาที่แสงใช้ในการเดินทางระหว่างโครงสร้างทั้งสอง เนื่องจากแสงเดินทางด้วยความเร็วมาตรฐานข้อมูลนี้จึงช่วยให้นักดาราศาสตร์ทราบถึงระยะห่างระหว่างดิสก์กับทอรัส

จากนั้นนักวิทยาศาสตร์สามารถใช้การวัดระยะทางในการคำนวณความส่องสว่างของดิสก์และในทางทฤษฎีระยะทางจากโลก อย่างไร? ความจริงก็คืออุณหภูมิในส่วนของดิสก์ที่ใกล้กับหลุมดำมากที่สุดสามารถสูงถึงหลายหมื่นองศา มันสูงมากจนแม้แต่อะตอมก็ถูกแยกออกและอนุภาคฝุ่นก็สามารถก่อตัวได้ เมื่อคุณถอยห่างจากหลุมดำอุณหภูมิของดิสก์จะค่อยๆลดลง

นักดาราศาสตร์รู้ว่าฝุ่นก่อตัวเมื่ออุณหภูมิจะลดลงเหลือประมาณ 1,200 องศาเซลเซียส ดังนั้นยิ่งดิสก์ปล่อยพลังงานออกมามากเท่าไหร่ฝุ่นก็จะก่อตัวมากขึ้นเท่านั้น ด้วยเหตุนี้การวัดระยะห่างระหว่างดิสก์เพิ่มปริมาณและทอรัสจะทำให้ทราบถึงพลังงานที่ส่งออกของดิสก์ซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความส่องสว่างของมัน

แนวคิดที่จะใช้การทำแผนที่เสียงสะท้อนสำหรับการวัดระยะทางจากโลกถึงกาแลคซีที่ห่างไกลไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่การทดลองใหม่ของนักวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นถึงความสำเร็จครั้งสำคัญในการแสดงให้เห็นถึงความสามารถของมัน นี่เป็นการศึกษาที่ใหญ่ที่สุดในประเภทนี้โดยยืนยันว่าการวัดดังกล่าวทำงานเหมือนกันในทุกกาแลคซีโดยไม่คำนึงถึงตัวแปรต่างๆเช่นขนาดของหลุมดำ

อย่างไรก็ตามเนื่องจากปัจจัยหลายประการผู้เขียนไม่ได้มีความแม่นยำในการวัดระยะทางเพียงพอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งนักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าพวกเขาจำเป็นต้องเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างของพื้นที่ด้านในของทอรัสที่เต็มไปด้วยฝุ่นที่ล้อมรอบหลุมดำ โครงสร้างนี้มีผลต่อความยาวคลื่นของแสงอินฟราเรดที่ฝุ่นปล่อยออกมาเมื่อแสงมาถึงครั้งแรก

อ่านยัง

มีความเป็นไปได้ที่จะสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เทอร์โมนิวเคลียร์บนโลก ผลที่ตามมาจะเป็นอย่างไร?

ธารน้ำแข็ง Doomsday กลายเป็นอันตรายมากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คิด เราบอกสิ่งสำคัญ

ในวันที่ 3 ของการเจ็บป่วยผู้ป่วย COVID-19 ส่วนใหญ่สูญเสียความรู้สึกในการดมและมักจะมีอาการน้ำมูกไหล