Andrea Ghez, kara delik kaşifi Sagittarius A* ile Soru-Cevap

Bu hafta, dünya ilk kez galaksimizin merkezindeki süper kütleli kara delik olan Sagittarius A*’yı gördü. Aşırı ısıtılmış gaz ve kırılan ışıktan oluşan bulanık bir altın halkanın görüntüsü, dünyanın dört bir yanına dağılmış sekiz radyo gözlemevinden oluşan Event Horizon Teleskobu tarafından yakalandı.

Arizona Üniversitesi’nden gökbilimci ve EHT Konsorsiyumu’nun kurucu üyesi olan Feryal Özel, kara deliğin görüntüsünü görmenin, yalnızca çevrimiçi etkileşimde bulunduğunuz bir insanla gerçek hayatta nihayet tanışmak gibi olduğunu söyledi.

UCLA’da bir astrofizikçi olan Andrea Ghez için, karşılaşma belki de onlarca yıllık arayıştan sonra konusuyla tanışan bir biyografi yazarı gibiydi.

2020’de Ghez, Samanyolu’nun merkezindeki süper kütleli bir nesneyi keşfetmedeki rolü nedeniyle Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldü. Bu nesne artık Yay A* veya kısaca Sgr A* olarak biliniyor.

Ghez, galaksimizin merkezini ve kalbindeki yoğun nesnenin yörüngesinde dönen binlerce yıldızın yörüngelerini inceliyor. EHT projesine dahil olmamasına rağmen, Messier 87 adlı uzak bir galaksiyi demirleyen kara deliğin 2019 keşfi de dahil olmak üzere “etkileyici” başarılarının kozmosu keşfetmek için ilgi çekici yeni olanaklar sunduğunu söyledi.

Los Angeles Times onunla kara delikler, kozmik sürprizler ve Einstein’ın telefondaki GPS uygulamasıyla ne yapması gerektiği hakkında konuştu. Röportaj, uzunluk ve netlik için düzenlendi.

Kariyeriniz boyunca okuduklarınızı nihayet görmek nasıl bir duygu?

Süper heyecan verici. Teknolojinin pek çok alanda çok hızlı ilerlediği ve bize bu inanılmaz egzotik nesneler hakkında yeni bilgiler verdiği gerçekten ilginç bir zamanda yaşıyoruz.

Beklenenden farklı mı görünüyor?

Tam olarak değil. Dikkat çekici derecede benzer. Schwarzschild yarıçapının yaklaşık iki buçuk katı yarıçapa sahip bir halka görmelisiniz. [the radius of the event horizon, the boundary around a black hole beyond which no light or matter can escape]. Bu, yerçekiminin nerede bükülmesi gerektiğini tahmin ediyor ve onu gördüğünüz yer orası. Bu etkileyici.

Parlayan bir halkanın bulanık görüntüsü.

Bu, galaksimizin merkezindeki süper kütleli kara delik olan Sagittarius A*’nın ilk görüntüsü.

(EHT işbirliği)

Kara delikler üzerinde çalışmaya başladığınızdan bu yana araştırmacılar için teknolojik olanaklar ne kadar değişti?

Büyük, büyük ilerleme. Sık sık bir teknolojik gelişme dalgası yaşadığımızı söylerim. Yaptığımız her şey gerçekten teknoloji destekli keşif olarak tanımlanabilir.

Teknolojinin çok hızlı ilerlediği bu alanlarda çalışmanın sevdiğim yanlarından biri de evreni daha önce göremediğiniz bir şekilde görme fırsatına sahip olmanız. Ve çoğu zaman bu, beklenmedik keşifleri ortaya çıkarır.

Teknolojinin çok hızlı ilerlediği ve ders kitaplarını gerçekten yeniden yazabileceğiniz bir çağda yaşadığımız için gerçekten şanslıyız. Event Horizon Teleskobu da benzer bir hikaye.

Evrenle ilgili cevaplanmamış hangi sorular sizi en çok heyecanlandırıyor?

Şu anda birkaç favorim var. Gerçekten sabırsızlıkla beklediğim şey, yerçekiminin süper kütleli kara deliğin yakınında nasıl çalıştığını, yıldız yörüngelerini kullanarak ve ayrıca galaksinin merkezindeki karanlık madde için bir sonda olarak test etme yeteneğimiz. Her ikisi de yörüngelere yansıtılmalıdır.

UCLA'da fizik ve astronomi profesörü Andrea Ghez.

UCLA astronomu Andrea Ghez, kara delikler üzerindeki çalışmaları nedeniyle 2020 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandı.

(Aron Ranen / Associated Press)

Düşündüğüm basit bir yol şudur: ilk defa, bu yörüngeler size şekli söyler. Ve ondan sonra daha detaylı sorular sorabilirsiniz çünkü bir şekilde yıldızın uzayda nerede olduğunu bilirsiniz.

Örneğin, S0-2 (galaksideki ve muhtemelen evrendeki en sevdiğim yıldız) her 16 yılda bir döner. Şimdi ikinci pasajdayız ve bu bize Einstein’ın teorilerini Event Horizon Telescope’un çalıştığından farklı bir şekilde test etme ve ayrıca merkezinde bulmayı umduğunuz karanlık madde miktarını kısıtlama fırsatı veriyor. teleskop galaksisi. Erken sonuçlar hakkında anlamadığımız şeyler var ve bana göre bu, her zaman bir ölçümün en heyecan verici kısmıdır – işler anlamsız olduğunda.

Bu anlarla nasıl başa çıkıyorsunuz?

Sürecinizle tam bir bütünlüğe sahip olmalısınız. Bir hata yaptığınız için bir anlam ifade edemez, ki bu ilginç olmayan bir sonuçtur ya da keşfedilecek yeni bir şey olduğu için bir anlam ifade etmezler. Emin olmadığınız o an çok ilginç ve heyecan verici.

Kara deliğe yaklaştıkça genişliyor gibi görünen ve sonra daha kompakt hale gelen galaksinin merkezindeki bu nesneleri henüz keşfettik. Bunlara gelgit etkileşimleri denir. O büyük gelgit dalgasına sahip Yıldızlararası filmini düşünürseniz, gezegeni yeni alan büyük bir gelgit dalgası gibi olur. Bu tür etkileşimlere sahip yıldızları görürsek, bu, yıldızın o bölgede tahmin ettiğimiz her şeyden yüz kat daha büyük olması gerektiği anlamına gelir. Bu senin kafanı kaşımana neden olur.

Evet kesinlikle. Kara delikler, yerçekiminin nasıl çalıştığına dair anlayışımızdaki çöküşü temsil eder. Yerçekimi ve kuantum mekaniğinin birlikte çalışmasını nasıl sağlayacağımızı bilmiyoruz. Ve bir kara deliğin ne olduğunu açıklamak için bu iki şeyi birlikte çalışmanız gerekir, çünkü bir kara delik kuvvetli yerçekimi artı sonsuz derecede küçük bir nesnedir.

bir dakika ne Kara deliklerin çok büyük olduğunu sanıyordum.

hayır Görüntü, kara deliğin çevresinde meydana gelen olayları göstermektedir. Kara deliğin sonlu bir boyutu yok ama var Öz Işığın kaçtığı son nokta olan olay ufkunun boyutu. Ve sonra yerel ışıkla yerçekimi etkileşimi, olay ufkundan iki buçuk kat daha büyük olan bu halkada yoğunlaşıyor.

Ancak kara deliklerin bilgimizin çöküşünü temsil ettiğini biliyoruz. Bu yüzden oradaki herkes Einstein’ın yerçekimi hakkındaki fikirlerini test etmeye devam ediyor, çünkü bir noktada yerçekiminin genişletilmiş versiyonu diyebileceğiniz şeyi görmeyi umuyorsunuz, tıpkı Einstein’ın Newton versiyonunun genişletilmiş versiyonu olması gibi.

Newton yasalarının burada, küçük gezegenimizde yerçekiminin nasıl çalıştığını oldukça iyi açıkladığını söylemek doğru olur, ancak evrene girmeyi göze alacaksak Einstein’a ihtiyacımız var mı?

Evet, bugün hafife aldıklarımız dışında: cep telefonlarımız. Kendimizi Google’da veya Waze’de veya en sevdiğiniz trafik uygulamasında bu kadar iyi durumda bulmamızın nedeni, GPS sistemlerinin telefonunuzu dünyanın yörüngesindeki uydulara göre konumlandırmasıdır. Bu sistemler Einstein’ın yerçekimi versiyonunu kullanmalıdır. Biliyorum. Bu tür şeyler bizim için önemli olana kadar Newton’u kullanabiliriz.