கருந்துளை, இன்டர்ஸ்டெல்லர் திரைப்படத்தில் விளக்கப்பட்டுள்ளபடி, ஒரு குறிப்பிட்ட வகை சுழலும் கருந்துளைகளுக்கு ஒரு நிகழ்வு அடிவானத்தை மிகவும் துல்லியமாகக் காட்டுகிறது. படக் கடன்: இன்டர்ஸ்டெல்லர் / ஆர். ஹர்ட் / கால்டெக்.

2018 ஆண்டாக இருக்கும் மனிதநேயம் நேரடியாக எங்கள் முதல் கருப்பு துளை 'பார்க்கிறது'

நிகழ்வு ஹொரைசன் தொலைநோக்கி ஆன்லைனில் வந்து அதன் தரவை எடுத்துள்ளது. இப்போது, ​​முடிவுகளுக்காக காத்திருக்கிறோம்.

கருந்துளைகள் என்பது பிரபஞ்சத்தில் மிகவும் நம்பமுடியாத பொருள்கள். இவ்வளவு சிறிய அளவில் இவ்வளவு வெகுஜனங்கள் சேகரிக்கப்பட்ட இடங்கள் உள்ளன, அவை தனிப்பட்ட விஷயத் துகள்கள் இயல்பாகவே இருக்க முடியாது, அதற்கு பதிலாக ஒரு ஒருமைப்பாட்டுக்கு கீழே விழுகின்றன. இந்த ஒருமைப்பாட்டைச் சுற்றி நிகழ்வு அடிவானம் என்று அழைக்கப்படும் ஒரு கோளம் போன்ற பகுதி, உள்ளே இருந்து எதுவும் தப்பிக்க முடியாது, இது பிரபஞ்சத்தின் அதிகபட்ச வேகத்தில் நகர்ந்தாலும்: ஒளியின் வேகம். கருந்துளைகளை உருவாக்குவதற்கான மூன்று தனித்தனி வழிகளை நாங்கள் அறிந்திருக்கிறோம், அவற்றில் ஆயிரக்கணக்கானோருக்கான ஆதாரங்களைக் கண்டுபிடித்திருக்கிறோம், நாங்கள் ஒருபோதும் நேரடியாக படமாக்கவில்லை. நாங்கள் கண்டுபிடித்த எல்லாவற்றையும் மீறி, ஒரு கருந்துளையின் நிகழ்வு அடிவானத்தை நாங்கள் ஒருபோதும் பார்த்ததில்லை, அல்லது அவை உண்மையிலேயே ஒன்று இருப்பதை உறுதிப்படுத்தின. அடுத்த ஆண்டு, இது மாறப்போகிறது, ஏனெனில் நிகழ்வு ஹொரைசன் தொலைநோக்கியின் முதல் முடிவுகள் வெளிவரும், இது வானியற்பியலில் நீண்டகால கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்கிறது.

நிகழ்வு ஹொரைசன் தொலைநோக்கி வரிசையின் ஒரு பகுதியாக திட்டமிடப்பட்ட வானொலி உணவுகளின் இருப்பிடங்கள். பட கடன்: நிகழ்வு ஹாரிசன் தொலைநோக்கி / அரிசோனா பல்கலைக்கழகம்.

ஒரு கருந்துளையின் யோசனை ஒன்றும் புதிதல்ல, விஞ்ஞானிகள் பல நூற்றாண்டுகளாக உணர்ந்துள்ளதால், நீங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட தொகுதியில் அதிக வெகுஜனத்தை சேகரிக்கும்போது, ​​அது உருவாக்கும் ஈர்ப்பு கிணற்றிலிருந்து தப்பிக்க நீங்கள் வேகமான மற்றும் வேகமான வேகத்தில் செல்ல வேண்டும். எந்த சமிக்ஞையும் பயணிக்கக்கூடிய அதிகபட்ச வேகம் இருப்பதால் - ஒளியின் வேகம் - அந்த பிராந்தியத்தின் உள்ளே இருந்து எதுவும் சிக்கியிருக்கும் இடத்தை நீங்கள் அடைவீர்கள். உள்ளே உள்ள விஷயம் ஈர்ப்பு சரிவுக்கு எதிராக தன்னை ஆதரிக்க முயற்சிக்கும், ஆனால் அது வெளியேற்ற முயற்சிக்கும் எந்தவொரு சக்தியையும் சுமக்கும் துகள்கள் மைய ஒருமைப்பாட்டை நோக்கி வளைந்து போகும்; வெளிப்புற உந்துதலுக்கு வழி இல்லை. இதன் விளைவாக, ஒரு ஒற்றுமை தவிர்க்க முடியாதது, ஒரு நிகழ்வு அடிவானத்தால் சூழப்பட்டுள்ளது. நிகழ்வு அடிவானத்தில் விழும் ஏதாவது? மேலும் சிக்கியது; நிகழ்வு அடிவானத்தில் இருந்து, அனைத்து பாதைகளும் மைய ஒருமைப்பாட்டை நோக்கி செல்கின்றன.

செயலில் உள்ள கருந்துளையின் விளக்கம், இரண்டு செங்குத்தாக ஜெட்ஸில் பொருளைச் சேகரித்து அதன் ஒரு பகுதியை வெளிப்புறமாக துரிதப்படுத்துகிறது, இது நமது விண்மீனின் மையத்தில் உள்ள கருந்துளையை பல விஷயங்களில் விவரிக்கலாம். பட கடன்: மார்க் ஏ. கார்லிக்.

நடைமுறையில், உண்மையான, வானியற்பியல் கருந்துளைகளை உருவாக்குவதற்கு நாம் அறிந்த மூன்று வழிமுறைகள் உள்ளன.

  1. ஒரு பெரிய நட்சத்திரம் அதன் எரிபொருள் வழியாக எரிந்து சூப்பர்நோவாவுக்குச் செல்லும்போது, ​​மைய மையமானது வெடிக்கக்கூடும், இது சூப்பர்நோவாவுக்கு முந்தைய நட்சத்திரத்தின் கணிசமான பகுதியை கருந்துளையாக மாற்றும்.
  2. இரண்டு நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் ஒன்றிணைக்கும்போது, ​​அவற்றின் ஒருங்கிணைந்த பிந்தைய வெகுஜனமானது சுமார் 2.5 முதல் 2.75 சூரிய வெகுஜனங்களுக்கு மேல் இருந்தால், அது ஒரு கருந்துளை உற்பத்தி செய்யும்.
  3. ஒரு பெரிய நட்சத்திரம் அல்லது வாயு மேகம் நேரடி சரிவுக்கு ஆளாக நேரிட்டால், அதுவும் ஒரு கருந்துளையை உருவாக்கும், அங்கு ஆரம்ப வெகுஜனத்தின் 100% இறுதி கருந்துளைக்குள் செல்லும்.
ஒரு எளிய கருப்பு வட்டத்தை விளக்கும் கலைப்படைப்பு, ஒருவேளை அதைச் சுற்றி ஒரு மோதிரத்துடன், ஒரு நிகழ்வு அடிவானம் எப்படி இருக்கும் என்பதற்கான மிகைப்படுத்தப்பட்ட படம். பட கடன்: விக்டர் டி ஸ்வான்பெர்க்.

காலப்போக்கில், கருந்துளைகள் தொடர்ந்து பொருளை விழுங்கக்கூடும், வெகுஜன மற்றும் அளவு இரண்டிலும் விரைவாக வளரும். உங்கள் கருந்துளையின் வெகுஜனத்தை நீங்கள் இரட்டிப்பாக்கினால், அதன் ஆரம் இரட்டிப்பாகும். நீங்கள் அதை பத்து மடங்கு அதிகரித்தால், ஆரம் பத்து காரணிகளால் அதிகரிக்கும். இதன் பொருள் என்னவென்றால், நீங்கள் பெருமளவில் உயரும்போது - உங்கள் கருந்துளை வளரும்போது - அதன் நிகழ்வு அடிவானம் பெரிதாகிறது. அதிலிருந்து எதுவும் தப்பிக்க முடியாது என்பதால், நிகழ்வு அடிவானம் விண்வெளியில் ஒரு கருப்பு “துளை” ஆகத் தோன்ற வேண்டும், அதன் பின்னால் உள்ள அனைத்து பொருட்களிலிருந்தும் ஒளியைத் தடுக்கிறது, பொது சார்பியல் கணிப்புகளின் காரணமாக ஒளியின் ஈர்ப்பு வளைவால் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, நிகழ்வு அடிவானம் தோன்றும் என்று நாங்கள் எதிர்பார்க்கிறோம், எங்கள் பார்வையில், வெகுஜன கணிப்புகளைக் குறிக்கும் 250% பெரியது.

ஒரு கருந்துளை என்பது ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட பின்னணியில் மிகைப்படுத்தப்பட்ட வெகுஜனமல்ல, ஆனால் ஈர்ப்பு விசையின் காரணமாக பின்னணி ஒளியை நீட்டி, பெரிதாக்கி, சிதைக்கும் ஈர்ப்பு விளைவுகளை வெளிப்படுத்தும். படக் கடன்: யூட் க்ராஸ், இயற்பியல் கல்வி குழு க்ராஸ், யுனிவர்சிட்டட் ஹில்டெஷெய்ம்; ஆக்செல் மெல்லிங்கர் (பின்னணி).

இவை அனைத்தையும் கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டால், அவற்றின் வெகுஜனங்கள் மற்றும் அவை எவ்வளவு தொலைவில் உள்ளன என்பது உட்பட அறியப்பட்ட அனைத்து கருந்துளைகளையும் நாம் பார்க்கலாம், மேலும் பூமியிலிருந்து மிகப் பெரியதாக தோன்ற வேண்டியதைக் கணக்கிடலாம். வெற்றியாளர்? தனுசு A *, நமது விண்மீனின் மையத்தில் உள்ள கருந்துளை. 27,000 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் “ஒரே” என்ற அதன் ஒருங்கிணைந்த பண்புகள், சூரியனின் 4,000,000 மடங்கு கண்கவர் அளவிலான பெரிய வெகுஜனத்தை எட்டும் போது அதை # 1 ஆக்குகிறது. சுவாரஸ்யமாக, # 2 ஐத் தாக்கும் கருந்துளை M87 இன் மைய கருந்துளை: கன்னி கிளஸ்டரில் மிகப்பெரிய விண்மீன். இது 6 பில்லியனுக்கும் அதிகமான சூரிய வெகுஜனங்கள் என்றாலும், இது சுமார் 50-60 மில்லியன் ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் உள்ளது. நீங்கள் ஒரு நிகழ்வு அடிவானத்தைக் காண விரும்பினால், எங்கள் சொந்த விண்மீன் மையம் பார்க்க வேண்டிய இடம்.

நிகழ்வு ஹோரிசன் தொலைநோக்கியின் உருவகப்படுத்துதல்களாக கருந்துளையின் நிகழ்வு அடிவானத்தின் சாத்தியமான சுயவிவர சமிக்ஞைகள் சில குறிப்பிடுகின்றன. படக் கடன்: உயர்-கோண-தீர்மானம் மற்றும் உயர்-உணர்திறன் அறிவியல் பீம்ஃபார்ம் செய்யப்பட்ட அல்மா, வி. ஃபிஷ் மற்றும் பலர், arXiv: 1309.3519 ஆல் இயக்கப்பட்டது.

உங்களிடம் பூமியின் அளவு தொலைநோக்கி இருந்தால், எங்களுக்கும், கருந்துளைக்கும் இடையில் ஒளியைத் தடுக்க எதுவும் இல்லை என்றால், நீங்கள் அதைப் பார்க்க முடியும், எந்த பிரச்சனையும் இல்லை. சில அலைநீளங்கள் தலையிடும் விண்மீன் பொருளுக்கு ஒப்பீட்டளவில் வெளிப்படையானவை, எனவே வானொலி அலைகளைப் போல நீண்ட அலைநீள ஒளியைப் பார்த்தால், நிகழ்வு அடிவானத்தை நீங்கள் காணலாம். இப்போது, ​​பூமியின் அளவிலான தொலைநோக்கி எங்களிடம் இல்லை, ஆனால் உலகெங்கிலும் ரேடியோ தொலைநோக்கிகள் உள்ளன, மேலும் இந்தத் தரவை ஒன்றிணைத்து ஒரு படத்தை உருவாக்க நுட்பங்கள் உள்ளன. நிகழ்வு ஹாரிசன் தொலைநோக்கி எங்கள் தற்போதைய தொழில்நுட்பத்தில் சிறந்ததை ஒன்றாகக் கொண்டுவருகிறது, மேலும் எங்கள் முதல் கருந்துளையைப் பார்க்க இது உதவும்.

பூமியின் அரைக்கோளங்களில் ஒன்றிலிருந்து நிகழ்வு ஹொரைசன் தொலைநோக்கியின் இமேஜிங் திறன்களுக்கு பங்களிக்கும் வெவ்வேறு தொலைநோக்கிகளின் பார்வை. ஏப்ரல் மாதத்தில் தரவு எடுக்கப்பட்டது, இது அடுத்த வருடத்திற்குள் தனுசு A * ஐச் சுற்றியுள்ள நிகழ்வு அடிவானத்தைக் கண்டறிய (அல்லது கண்டறியப்படாதது) உதவும். படக் கடன்: அபெக்ஸ், ஐஆர்ஏஎம், ஜி. நாராயணன், ஜே. மக்மஹோன், ஜேசிஎம்டி / ஜேஏசி, எஸ். ஹோஸ்ட்லர், டி. ஹார்வி, ஈஎஸ்ஓ / சி. மாலின்.

ஒரு தொலைநோக்கிக்கு பதிலாக, 15 முதல் 20 வானொலி தொலைநோக்கிகள் உலகம் முழுவதும் வரிசைப்படுத்தப்பட்டு, ஒரே இலக்கை ஒரே நேரத்தில் கவனிக்கின்றன. மிக தொலைதூர தொலைநோக்கிகளைப் பிரிக்கும் 12,000 கிலோமீட்டர் வரை, 15 மைக்ரோ செகண்டுகள் (μas) போன்ற சிறிய பொருள்களைத் தீர்க்க முடியும்: சந்திரனில் ஒரு ஈவின் அளவு. தனுசு A * இன் வெகுஜனத்தையும் தூரத்தையும் கருத்தில் கொண்டு, அந்த எண்ணிக்கையை விட இரண்டு மடங்கு பெரியதாக தோன்றும் என்று நாங்கள் எதிர்பார்க்கிறோம்: 37 μas. ரேடியோ அதிர்வெண்களில், கருந்துளையால் துரிதப்படுத்தப்பட்ட ஏராளமான துகள்களை நாம் காண வேண்டும், ஆனால் நிகழ்வு அடிவானம் இருக்கும் இடத்தில் ஒரு “வெற்றிடம்” இருக்க வேண்டும். தரவை நாம் சரியாக இணைக்க முடிந்தால், முதன்முறையாக ஒரு கருந்துளையின் படத்தை உருவாக்க முடியும்.

பொது சார்பியலில் ஐந்து வெவ்வேறு உருவகப்படுத்துதல்கள், கருந்துளையின் திரட்டல் வட்டின் காந்தமொஹைட்ரோடைனமிக் மாதிரியைப் பயன்படுத்துதல் மற்றும் இதன் விளைவாக ரேடியோ சமிக்ஞை எவ்வாறு இருக்கும். எதிர்பார்க்கப்படும் அனைத்து முடிவுகளிலும் நிகழ்வு அடிவானத்தின் தெளிவான கையொப்பத்தைக் கவனியுங்கள். படக் கடன்: எஸ்.ஜி.ஆர் ஏ *, எல். மெடிரோஸ் மற்றும் பலர், ஆர்.எக்ஸ்.ஐ.வி: 1601.06799 இன் நிகழ்வு ஹொரைசன் தொலைநோக்கி படங்களுக்கான தெரிவுநிலை வீச்சு மாறுபாட்டின் ஜி.ஆர்.எம்.எச்.டி உருவகப்படுத்துதல்கள்.

நிகழ்வு ஹொரைசன் தொலைநோக்கி அடங்கிய தொலைநோக்கிகள் கடந்த ஆண்டு ஒரே நேரத்தில் தனுசு A * ஐக் கவனிப்பதில் முதல் காட்சியை எடுத்தன. தரவு ஒன்றாகக் கொண்டுவரப்பட்டுள்ளது, தற்போது இது தயாரிக்கப்பட்டு பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது. எல்லாம் வடிவமைக்கப்பட்டபடி இயங்கினால், எங்கள் முதல் படத்தை 2018 இல் வைத்திருப்போம். பொது சார்பியல் கணித்தபடி இது தோன்றுமா? சோதிக்க சில நம்பமுடியாத விஷயங்கள் உள்ளன:

  • பொது சார்பியல் மூலம் கணிக்கப்பட்டபடி கருந்துளை சரியான அளவு உள்ளதா,
  • நிகழ்வு அடிவானம் வட்டமானது (முன்னறிவிக்கப்பட்டபடி), அல்லது அதற்கு பதிலாக ஓலேட் அல்லது புரோலேட்,
  • ரேடியோ உமிழ்வுகள் நாம் நினைத்ததை விட அதிகமாக நீட்டிக்கிறதா, அல்லது
  • எதிர்பார்த்த நடத்தையிலிருந்து வேறு ஏதேனும் விலகல்கள் உள்ளதா.
அக்ரிஷன் வட்டின் நோக்குநிலை முகம்-ஆன் (இடது இரண்டு பேனல்கள்) அல்லது எட்ஜ்-ஆன் (வலது இரண்டு பேனல்கள்) என கருந்துளை நமக்கு எவ்வாறு தோன்றும் என்பதை பெரிதும் மாற்றும். படக் கடன்: 'நிகழ்வு அடிவானத்தை நோக்கி - கேலடிக் மையத்தில் உள்ள அதிசய கருந்துளை', வகுப்பு. குவாண்டம் கிராவ்., ஃபால்கே & மார்க்கோஃப் (2013).

நாம் எதைச் செய்தாலும் (அல்லது செய்யாதது) கண்டுபிடிப்பதை மூடிமறைக்கிறோம், ஒரு கருந்துளையின் முதல் படத்தை உருவாக்குவதன் மூலம் நம்பமுடியாத முன்னேற்றத்தை ஏற்படுத்த நாங்கள் தயாராக உள்ளோம். இனி நாம் உருவகப்படுத்துதல்கள் அல்லது கலைஞரின் கருத்துக்களை நம்ப வேண்டியதில்லை; எங்களுடைய முதல் உண்மையான, தரவு அடிப்படையிலான படம் வேலை செய்ய வேண்டும். இது வெற்றிகரமாக இருந்தால், அது இன்னும் நீண்ட அடிப்படை ஆய்வுகளுக்கு வழி வகுக்கிறது; விண்வெளியில் ரேடியோ தொலைநோக்கிகள் வரிசையுடன், ஒரு கருந்துளையிலிருந்து பல நூற்றுக்கணக்கானவற்றிற்கு நாம் செல்லலாம். 2016 ஈர்ப்பு அலையின் ஆண்டாகவும், 2017 நியூட்ரான் நட்சத்திர இணைப்பின் ஆண்டாகவும் இருந்தால், 2018 நிகழ்வு அடிவானத்தின் ஆண்டாக அமைக்கப்பட்டுள்ளது. வானியற்பியல், கருந்துளைகள் மற்றும் பொது சார்பியல் ஆகியவற்றின் எந்தவொரு ரசிகருக்கும், நாங்கள் பொற்காலத்தில் வாழ்கிறோம். ஒரு காலத்தில் “சோதிக்க முடியாதது” என்று கருதப்பட்டவை திடீரென்று உண்மையானவை.

ஒரு பேங்கில் தொடங்குகிறது இப்போது ஃபோர்ப்ஸில் உள்ளது, மேலும் எங்கள் பேட்ரியன் ஆதரவாளர்களுக்கு நடுத்தர நன்றி மீண்டும் வெளியிடப்பட்டது. ஈதன் இரண்டு புத்தகங்களை எழுதியுள்ளார், பியண்ட் தி கேலக்ஸி, மற்றும் ட்ரெக்னாலஜி: தி சயின்ஸ் ஆஃப் ஸ்டார் ட்ரெக் டிரிகார்டர்ஸ் முதல் வார்ப் டிரைவ் வரை.