เว็บสล็อต ภาพจากการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เน้น ‘โฟตอนริง’ และอื่นๆ ในเดือนเมษายน นักดาราศาสตร์ทำให้โลกต้องตะลึงด้วยภาพหลุมดำในชีวิตจริงภาพแรก แต่ภาพนิ่งของสัตว์ประหลาดขนาดมหึมาในกาแลคซี M87 ที่พร่ามัวนั้นไม่ได้สื่อว่าแรงโน้มถ่วงมหาศาลของหลุมดำบิดเบือนสภาพแวดล้อมโดยรอบได้อย่างไร ในตอนนี้ ภาพจากการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ได้เน้นรายละเอียดมากขึ้นว่าหลุมดำบิดเบี้ยวกาลอวกาศอย่างไรเหมือนกระจกบ้านแสนสนุก และสิ่งนี้ส่งผลต่อลักษณะที่ปรากฏของดิสก์สะสมมวลสารเรืองแสงที่ส่องประกายของวัสดุที่ตกลงมาอย่างไร
ในภาพจำลองเหล่านี้
ดิสก์สะสมความร้อนสีขาวจะมีลักษณะโดยทั่วไปว่าคุณจะคาดหวังอย่างไรเมื่อเผชิญหน้า — คล้ายกับมุมมองหลุมดำของโลกของ M87 ในภาพแรกในประวัติศาสตร์นั้น ( SN: 4/10/19 ) แต่เมื่อมองตามขอบแล้ว ดิสก์สะสมที่แสดงผลด้วยคอมพิวเตอร์นั้นดูแปลกประหลาดกว่า แรงโน้มถ่วงยิ่งยวดของหลุมดำทำให้แสงที่เล็ดลอดออกมาจากก๊าซในจานหลังหลุมดำ ดูเหมือนว่าด้านไกลของจานจะแยกออกเป็นส่วนโค้งด้านบนและด้านล่างของเหว
แสงจากแก๊สที่หมุนรอบหลุมดำดูเหมือนภาพไทม์แลปส์ของการจราจรในเมืองในเวลากลางคืนมากกว่าแถบวัสดุที่ต่อเนื่องกัน เนื่องจากสนามแม่เหล็กที่ร้อยเรียงอยู่ทั่วทั้งจาน Jeremy Schnittman นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก Goddard Space Flight Center ของ NASA ในเมือง Greenbelt รัฐ Md. ผู้สร้าง ภาพหลุมดำที่โพสต์ออนไลน์เมื่อวันที่ 25 กันยายน กล่าวว่า “ในขณะที่แก๊สหมุนไปรอบๆ มันจะพันสนามแม่เหล็ก [และ] คุณก็จะได้นอตเหล่านี้”
สนามแม่เหล็กเหล่านี้ผูกมัดความร้อนรอบ ๆ ก๊าซทำให้เกิดจุดสว่าง “ถ้าดิสก์ทั้งหมดหมุนเข้าหากัน [น็อต] เหล่านี้จะดูเหมือนก้อนสุ่มมากกว่า” Schnittman กล่าว แต่เนื่องจากก๊าซที่เข้าใกล้หลุมดำโคจรเร็วขึ้น จุดร้อนจึงขยายออกไปเป็นรอยเปื้อนที่สว่างขณะที่ก๊าซหมุนรอบท่อระบายของจักรวาล
ความแปลกประหลาดอีกประการหนึ่งที่ปรากฏขึ้นเมื่อดูหลุมดำตามขอบของหลุมดำ ก็คือก๊าซที่อยู่ทางด้านซ้ายของดิสก์ ซึ่งเมื่อซูมเข้าหาตัวแสดง จะสว่างกว่าก๊าซที่อยู่ทางขวา นั่นเป็นเพราะว่าคลื่นแสงที่ปล่อยออกมาจากก๊าซที่พุ่งเข้าหาผู้ชมอย่างรวดเร็วจะพุ่งเข้าหาผู้ชม ในขณะที่คลื่นจากก๊าซที่ลดน้อยลงจะกระจายออกไป Schnittman กล่าว
ใกล้กับหลุมดำจะมี “วงแหวนโฟตอน” ปรากฏขึ้น
ในขณะที่แสงอื่นๆ จากจานเพิ่มมวลถูกเบี่ยงเบนโดยสนามโน้มถ่วงของหลุมดำ อนุภาคของแสงในวงแหวนนี้จะถูกแรงโน้มถ่วงของหลุมดำดักไว้โดยให้พวกมันโคจรไปรอบๆ อย่างน้อยหนึ่งครั้งก่อนจะหลบหนี ภายในวงแหวนโฟตอนนั้นอยู่ที่ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ เกินกว่าที่สิ่งใด แม้แต่แสงก็ไม่สามารถหลบหนีได้
Avi Loeb นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดเปิดเผยว่า การจำลองเช่นนี้ไม่เพียงแต่เผยให้เห็นว่าหลุมดำอาจปรากฏขึ้นในช่วงเวลาหนึ่งเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนแปลงได้อย่างไรเมื่อเวลาผ่านไปอีกด้วย ในอนาคต นักดาราศาสตร์หวังว่าจะรวบรวมข้อสังเกตที่เพียงพอเพื่อสร้างภาพยนตร์ที่เปิดเผยว่า “สภาพอากาศรอบๆ หลุมดำเป็นอย่างไร” Loeb กล่าว การเปรียบเทียบฟิล์มหลุมดำในโลกแห่งความเป็นจริงกับการจำลองสามารถเปิดเผยฟิสิกส์พื้นฐานที่ควบคุมลักษณะที่ปรากฏของดิสก์สะสมมวล
นับตั้งแต่การค้นพบ 51 Pegasi b พบว่ามีดาวเคราะห์นอกระบบมากกว่า 4,000 ดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลออกไป นักดาราศาสตร์สามารถศึกษาระบบดาวเคราะห์แต่ละดวงและประชากรดาวเคราะห์โดยรวมเพื่อทำความเข้าใจว่าโลกมนุษย์ต่างดาวก่อตัวและวิวัฒนาการอย่างไร นักวิทยาศาสตร์กำลังวางแผนที่จะค้นหาสัญญาณแห่งชีวิตในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบด้วย ( SN: 10/4/19 )
ตั้งแต่ปี 51 Pegasi b “นักดาราศาสตร์ได้เคลื่อนเข้าหาดาวเคราะห์ดวงเล็กและดาวเคราะห์ที่เย็นกว่า” ที่คล้ายกับโลกมากกว่า Charbonneau กล่าว “มีความกระตือรือร้นอย่างมากในสาขานี้ ซึ่งด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่เหมาะสม เราสามารถ … ค้นหาว่ามีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่นหรือไม่
Charbonneau กล่าวว่า “ถึงเวลาแล้ว” ที่วิทยาศาสตร์นอกระบบดาวเคราะห์จะได้รับรางวัลโนเบล “ชุมชนเห็นพ้องต้องกันจริงๆ ว่าการค้นพบ 51 Peg เป็นการค้นพบที่จุดไฟเผาสนามจริงๆ” เขากล่าว
นักวิทยาศาสตร์นอกระบบดาวเคราะห์คนอื่นประหลาดใจมากขึ้น Sara Seager จาก MIT ไม่ได้คาดหวังว่าสาขาของเธอจะได้รับเกียรติสูงสุด “ฉันรู้สึกแย่มาก” เธอกล่าว
รางวัลนี้เป็นรางวัลที่ส่งเสริมวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์นอกระบบอย่างมาก ซึ่งบางคนยังคงมองว่าเป็น “ความพยายามในการสะสมแสตมป์เพียงเล็กน้อย” เธอกล่าว ในเวลาเพียง 25 ปี “เราเปลี่ยนจากการเป็นคนที่คลุมเครือและน่าหัวเราะเป็นวิทยาศาสตร์กระแสหลักที่คู่ควรกับรางวัลโนเบล” เว็บสล็อต
