Khoa học vũ trụ

Làm thế nào để người ta chụp được bức ảnh đầu tiên về hố đen vũ trụ?

Lỗ đen thực sự đen ngòm, vì không một thứ gì thoát  ra được khỏi nó, kể cả ánh sáng. Thế thì làm thế nào các nhà khoa học chụp được bức ảnh hố đen vũ trụ đầu tiên? Dưới đây là hình ảnh đầu tiên về lỗ đen vũ trụ và cách thức người ta chụp được nó.

Bức ảnh đầu tiên chụp một hố đen

Đầu tiên, đó là một bức ảnh tổng hợp, không phải là một bức ảnh thường. Điều đó không làm mất đi ý nghĩa khoa học của nó, nhưng điều quan trọng là ta không hiểu sai những gì nó đại diện.

Làm thế nào để người ta chụp được bức ảnh đầu tiên về hố đen vũ trụ?

Đây là hình ảnh đầu tiên của một hố đen vũ trụ dựa trên dữ liệu thu được ở tần số radio, không nhìn thấy ánh sáng, do Tiến sỹ Katie Bouman và cộng sự tổng hợp được

Không có kính viễn vọng vô tuyến đơn nào có độ phân giải để nhìn thấy bóng của M87*. Vì lý do này, các kính viễn vọng vô tuyến trên khắp thế giới được đồng bộ hóa, sử dụng một kỹ thuật gọi là Giao thoa kế đường cơ sở rất dài (VLBI). Về cơ bản, chúng trở thành một thiết bị duy nhất, giống như một chiếc kính thiên văn khổng lồ với khẩu độ lớn như toàn bộ Trái đất.

Tuy nhiên, kính viễn vọng ảo này tạo ra dữ liệu rất khan hiếm, vì rõ ràng, toàn bộ Trái đất không bị bao phủ bởi các đĩa radio. Và độ phân giải của kính viễn vọng tốt hơn nhiều so với đường cơ sở (đường nối giữa hai kính thiên văn vô tuyến thực tế) so với các hướng vuông góc với nó.

Vì vậy, bước tiếp theo là tính toán: Trong các ràng buộc và sau khi lọc một cách hợp lý, các nhà khoa học cố gắng xây dựng lại hình ảnh mang lại sự chính xác nhất với dữ liệu được thu thập.

Tại sao chúng ta chưa chụp được ảnh của lỗ đen vũ trụ?

Các hố đen thậm chí còn ở xa hơn và khó phát hiện hơn nhiều. Tất cả những gì chúng ta biết về chúng đều dựa trên phổ phát ra của tia X-RAY, tia Gamma và cựa của chúng. Ngay cả khi chúng ta có các công cụ cần thiết, về mặt lý thuyết là không thể nhìn thấy điều gì ở ngoài Event Horizon, bởi vì bất kỳ ánh sáng nào đi vào Event Horizon sẽ không thể quay trở lại. Mà ánh sáng lại là thứ cần thiết nhất để tán xạ và thấy được một cái gì đó.

Hình ảnh thực sự đầu tiên về hố đen của trung tâm thiên hà M87 cuối cùng đã được công bố vào ngày 10 tháng 4 năm 2019, bởi các nhà khoa học từ Tổ chức Hợp tác Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện gọi đó là kết quả đột phá. Chúng ta biết rằng một bức tranh đáng giá cả ngàn lời nói và bức ảnh về hố đen này sẽ là một công cụ quan trọng để hiểu về vật lý thiên văn, vũ trụ học và vai trò của các lỗ đen trong vũ trụ.

Hố đen, “cánh cửa sập” không vật chất nào có thể thoát ra, ngay cả ánh sáng, là vật thể không nhìn thấy được. Nhưng những quan sát mới nhất cho phép các nhà thiên văn học ghi hình chân trời sự kiện của hố đen lần đầu tiên. Bức ảnh mang tính đột phá được chụp bởi mạng lưới 8 kính viễn vọng vô tuyến nằm ở nhiều địa điểm trên khắp thế giới, từ Nam Cực tới Tây Ban Nha và Chile, trong dự án quy tụ hơn 200 nhà khoa học.

Hố đen của M87 có đường kính 40 tỷ km, lớn gấp ba triệu lần Trái Đất. Các nhà khoa học ở EHT gọi nó là hố đen “quái vật”.

Cách quan sát Vết đen Mặt Trời bằng kính viễn vọng Cách quan sát Vết đen Mặt Trời bằng kính viễn vọng - Các vết đen Mặt Trời thường xuyên được nhìn thấy theo cặp hoặc theo nhóm gồm các cặp của cực đối lập tương ứng với những cụm của các vòng lặp luồng từ trường giao nhau với bề mặt của Mặt Trời. Những vết đen Mặt Trời của cực đối lập được kết nối bởi… Đọc thêm

“Bức ảnh” của M87* là kết quả của quá trình này

Đó là một thành tích đáng kinh ngạc. Và kích thước của lỗ đen trung tâm, tương ứng với bóng của quả cầu photon được gọi là hố đen, gần như là những gì đã được dự đoán bằng lý thuyết của Einstein.

Hình ảnh THỰC SỰ đầu tiên về hố đen của trung tâm thiên hà M87 cuối cùng đã được công bố vào ngày 10 tháng 4 năm 2019, bởi các nhà khoa học từ Tổ chức Hợp tác Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện gọi đó là kết quả đột phá. Chúng ta biết rằng một bức tranh đáng giá cả ngàn lời nói và bức ảnh về hố đen này sẽ là một công cụ quan trọng để hiểu về vật lý thiên văn, vũ trụ học và vai trò của các lỗ đen trong vũ trụ.

Hình dung đầu tiên về một lỗ đen có vẻ sẽ cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về một trong những bí ẩn lớn của vũ trụ. Và người phụ nữ có thuật toán quan trọng đã giúp biến nó thành sự thật chỉ mới 29 tuổi.

Cô gái chụp được hố đen vũ trụ là ai?

Tiến sĩ Katie Bouman là nghiên cứu sinh tiến sĩ về khoa học máy tính và trí tuệ nhân tạo tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) khi, ba năm trước, cô đã lãnh đạo việc tạo ra một thuật toán dẫn đến việc tái tạo hình ảnh của một lỗ đen siêu lớn ở tim của thiên hà Messier 87.

Làm thế nào để người ta chụp được bức ảnh đầu tiên về hố đen vũ trụ?

Hố đen vũ trụ dẫn đến đâu? Hố đen vũ trụ dẫn đến đâu? - Khi tìm hiểu về các lỗ đen vũ trụ, có lẽ bạn sẽ tự hỏi rằng các hố đen vũ trụ dẫn đến đâu? Chúng hút mọi thứ vào, kể cả ánh sáng, thế thì vật chất đi vào trong đó sẽ thoát ra ở đâu? Có lẽ nào hố đen dẫn đến một trường… Đọc thêm

Bouman là một trong số 200 nhà nghiên cứu sử dụng dữ liệu để ghép các hình ảnh lại được chụp bởi kính viễn vọng Event Horizon (EHT), một mạng lưới gồm 8 kính viễn vọng vô tuyến trải dài từ Nam Cực đến Tây Ban Nha và Chile. Vai trò của Bouman, khi cô tham gia nhóm làm việc trong dự án sáu năm trước với tư cách là một nhà nghiên cứu cơ sở 23 tuổi, là để giúp xây dựng một thuật toán có thể xây dựng khối lượng dữ liệu thiên văn được kính viễn vọng thu thập thành một hình ảnh kết hợp duy nhất.

Mặc dù nền tảng của cô là về khoa học máy tính và kỹ thuật điện, không phải vật lý thiên văn, Bouman và nhóm của cô đã làm việc trong ba năm để xây dựng mã hình ảnh. Sau khi thuật toán được xây dựng, Bouman đã làm việc với hàng chục nhà nghiên cứu EHT trong hai năm nữa để phát triển và thử nghiệm cách thức hình ảnh của lỗ đen có thể được thiết kế. Nhưng đến tháng 6 năm ngoái, khi tất cả dữ liệu của kính viễn vọng đã đến, Bouman và một nhóm nhỏ các nhà nghiên cứu đã ngồi trong một căn phòng nhỏ ở Harvard và đưa thuật toán của họ vào thử nghiệm.

Chỉ cần nhấn nút, một vòng màu cam mờ xuất hiện trên màn hình máy tính Bouman, hình ảnh đầu tiên của thế giới về một hố đen siêu lớn và lịch sử thiên văn đã được tạo ra. Trong một bài đăng trên phương tiện truyền thông xã hội, Bouman nhấn mạnh những nỗ lực hợp tác đã làm cho hình ảnh của lỗ đen có thể.

Không một thuật toán hay người nào tạo ra hình ảnh này, nó đòi hỏi tài năng đáng kinh ngạc của một nhóm các nhà khoa học trên toàn cầu và nhiều năm làm việc chăm chỉ để phát triển công cụ, xử lý dữ liệu, phương pháp hình ảnh và kỹ thuật phân tích cần thiết để loại bỏ điều này Bouman nói dường như là không thể. Trong khi khám phá của họ được thực hiện vào tháng 6, nó chỉ được trình bày trước thế giới bởi tất cả 200 nhà nghiên cứu vào thứ Tư.

Bouman, hiện đang là nghiên cứu sinh tiến sĩ tại MIT, dự định sẽ đảm nhiệm chức vụ trợ lý giáo sư tại Viện Công nghệ California, nhưng dự định tiếp tục làm việc với EHT. Phát biểu trong một cuộc nói chuyện TED năm 2016, Bouman nói: Mạnh I Hóad muốn khuyến khích tất cả các bạn ra ngoài và giúp vượt qua ranh giới của khoa học, ngay cả khi ban đầu nó có vẻ bí ẩn đối với bạn như một lỗ đen.

Chủ đề trong bài
Back to top button
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker