Телескоп горизонта событий (Event Horizon Telescope): первое изображение черной дыры

[Андрей Курилов]

Не понятно, почему это на показанной картине плоскость аккреционного диска ЧД в центре нашей галактики расположена почти перпендикулярно лучу зрения?

С любой стороны (кроме полюсов) будет такой же вид. Это не плоскость аккреционного диска. На более крупной картинке видно направление джетов, а джеты выходят из полюсов.

Может это не джеты, а ребро диска так размазалось как раз.

Джеты релятивистские. Если мы видим их не строго под прямым углом, то один будет сильно ярче другого из-за допплера. А этого не наблюдается

[LV46]

Если мы видим их не строго под прямым углом, то один будет сильно ярче другого из-за допплера. А этого не наблюдается

Наблюдается. Неужели не видно, что "нижняя" часть кольца явно поярче?

[Organza]

картинка будет круглой с любой стороны

Золотые слова!

[LV46]

картинка будет круглой с любой стороны

Золотые слова!

Эти тоже:

С любой стороны (кроме полюсов) будет такой же вид.

[ulitkanasklone]

Величина 3*sqrt(3)/2 *m (или 2.6rg), где m - масса ЧД, rg - ее радиус - это вроде как величина прицельного параметра для фотонов для Шварцшильдовской (те невращающейся) ЧД - фотоны, падающие внутри "коридора" +- 2.6rg будут поглощены ЧД - это как бы размер ЧД для внешнего наблюдателя.

Вот это и непонятно, как получена величина предельного прицельного параметра. Я думал, что это фотонная сфера.

В любом случае самое интересное происходит в области \( r_g<r<3^{3/2}/2  \).
Проверка реальная чернодырочного направления лежит в этой области.

[Organza]

Цитата: Андрей Курилов от Сегодня в 00:00:44
Если мы видим их не строго под прямым углом, то один будет сильно ярче другого из-за допплера. А этого не наблюдается


---Наблюдается. Неужели не видно, что "нижняя" часть кольца явно поярче?

Речь шла про джеты, а не про кольцо. Джеты отдельно от кольца видны.
На первый взгляд, одинаково светят.
Насколько один другого должен быть ярче в радио - ссылку или расчёт — в студию!

[LV46]

Речь шла про джеты

На кольце хорошо видно. Джеты видны, предположение, что джет в нашем направлении будет ярче - всего лишь предположение, детектировались конкретно не джеты, а так называемое "кольцо".
Если нужен джет, то он давно уже сфотографирован:

Кстати, он намного "поярче", чем второй. Я бы сказал: тотально "поярче". Второго вообще не видно.

[Organza]

Всегда не понимал, почему джет на этой картинке только один. Теперь понятно: это перспектива и 17% наклон к нам, а не "вид сверху"

[Dem]

Повернут плашмя реально или видим плашмя?
Пишут, что яркий полумесяц - это влияние Допплера.
Если диск к нам повернут плашмя, то как может проявлятся Допплер?
Или гравитационное линзирование поворачивает изображение таким образом, что реально расположенный ребром диск
мы видим плашмя?

Доплер даёт неравномерную яркость боковых сторон диска
Линзирование диск "поворачивает" но одновременно и уменьшает - заднюю часть мы видим менее яркой чем без него

Для древнего человека понятие "горячо" ассоциировалось с красным пламенем костра, свечи, масляной лампы, факела и т.д. Голубое высокотемпературное пламя он увидел уже позже - с изобретением газовой горелки, автогена, реактивного двигателя и прочего.

"Гори синим пламенем" возникло сильно давно.

[Geen]

Вот это и непонятно, как получена величина предельного прицельного параметра.

Я же писал про отношение \(L/E\)

[a_babich]

Доплер даёт неравномерную яркость боковых сторон диска

Да, диск к нам повернут почти плашмя.
Но даже небольшого наклона достаточно для проявления Допплера в виде повышенной  яркости какого-то  участка кольца

[MikhailDavid]

Здравствуйте. Я вообще не астроном и не астрофизик - я гуманитарий, но специально зарегистрировался здесь, потому как меня терзает один вопрос относительно этой фотографии. Итак, черная дыра. Это сферический объект, который находится в пространстве вселенной. Пространство окружает черную дыру со всех сторон. Следовательно и вся энергия и материя (и фотоны света) идет к черной дыре со всех сторон. Почему же тогда на фотографии мы наблюдаем светящийся диск с дырой внутри, а не светящийся шар? Я представлял, что черная дыра это яркий шар сгорающей летящей к дыре материи, но темнота горизонта событий скрывается от внешнего наблюдателя оболочкой подлетающей дыре материи.нет?

[Ultima Thulean]

Черную дыру, изображение которой было впервые в истории опубликовано на этой неделе, назвали Поэхи.  Такое имя черной дыре дал профессор Гавайского университета Ларри Кимура. Отмечается, что в гавайской мифологии мироздания По (Ро) обозначает "необъятную пустоту", описывается как "черная воронка". А окончание -wehi обозначает почетную часть имени

И это в честь мифологии тех, кто скандалит против TMT

[PSR1257]

... В любом случае самое интересное происходит в области rg<r<33/2/2.
Проверка реальная чернодырочного направления лежит в этой области.

В-общем конечно да, но пока точности измерений не хватает. В данном случае использована длина излучения 1.3 которая слабо погощается (возможно другие волны могли бы дать больше деталей в области ISCO орбит).

Мне не очень понятна аргументация за отсутствие поверхности (Geen, несколько страниц назад). Допустим вся масса M87/ЧД в области rg=<r<=1.1rg (те вне горизонта). Решение, полагаю, может (может!) не сильно отличатся от Керра (или Шврацшильда если спин мал что странно) - все тот же предел статичности, прицельный параметр для фотонов.

 - Да, материя падает на такую сферу и есть достаточно яркое излучение от ее столкновения со сферой. Но это обратное излучение подвержено сильному гравитационному смещению. В частности, для ЧД Керра "...Thus the static limit surface in the Kerr metric, g00 =0, is also an infinite redshift surface, just as in Schwarzschild." - поверхность бесконечного красного смещения заведомо в пределах ISCO орбиты;
- Поток обратного излучения. Верхняя оценка потока падающей материи ~Msun/год (квазар), M87 это не квазар, это ~AGN. Я не уверен что обратное излучение даст значительный вклад в области 1.3mm (после гравитационного смещения), нужно сделать оценку ...

PS Надо будет посмотреть что наблюдают при падении вещества на поверхность нейтронных звезд где обратное излучение проявляет себя достаточно ярко.

[ulitkanasklone]

Величина 3*sqrt(3)/2 *m (или 2.6rg), где m - масса ЧД, rg - ее радиус - это вроде как величина прицельного параметра для фотонов для Шварцшильдовской (те невращающейся) ЧД - фотоны, падающие внутри "коридора" +- 2.6rg будут поглощены ЧД - это как бы размер ЧД для внешнего наблюдателя. Прямой связи с аккрецирующим диском тут вроде как нет.

Все, понял, откуда взалось число для прицельного параметра в \( 2.6 r_g \).
Вы правы, это именно прицельный параметр.
Напишу формулы , чтобы не забыть, кому нужны картинки и подробности, распишу в отдельной теме.
Прицельный параметр \( b \) определяется по формуле :
\[ b=r*tg(\phi)\approx{r{\phi}} \]
r - расстояние до удаленного источника света, \( \phi \) - угол между вектором касательным траектории источника света, который направлен на наблюдателя и линией соединяющий источник и центр ЧД.
Я как-то вывел точную формулу для угла отклонения света около массивного источника.
\[ \phi=2\int_0^1{\frac{dx}{\sqrt{1-x^2}\sqrt{1-\frac{r_g}{r_0}(1-x^3)/(1-x^2)}}}-\pi \]

\( x=\frac{r_0}{r} \). Параметр \( r_0 \) - ближайшее расстояние в координатах Шварцшильда от цетра до траектории света.

Тогда касательная в удаленной точке \( r \) соответствует \( d{\phi}/dx \) при \( х=0 \)
Для одной ветки траектории:
\[ \frac{d{\phi}}{dx}=\frac{1}{\sqrt{1-x^2}\sqrt{1-\frac{r_g}{r_0}\frac{1-x^3}{1-x^2}}} \]
при \( x=0 \) :
\[ \frac{d{\phi}}{dx}(x=0)=\frac{1}{\sqrt{1-r_g/r_0}} \]
Примерно: \[ \phi=\frac{x}{\sqrt{1-r_g/r_0}} \]

Тогда:

\[ b=r{\phi}=\frac{rx}{\sqrt{1-r_g/r_0}}=\frac{r_0}{\sqrt{1-r_g/r_0}} \]

Для фотонной сферы \( r_0=3/2r_g \), получаем
\[ b=\frac{3\sqrt{3}}{2}r_g \]

[ulitkanasklone]

В-общем конечно да, но пока точности измерений не хватает.

Поправлюсь, область для исследования интересна:
\( r_g<r<1.5r_g \)
Все выше вакуум в соответствии с теорий.

[Geen]

Напишу формулы , чтобы не забыть, кому нужны картинки и подробности, распишу в отдельной теме.

Всё же проще гораздо - прицельный параметр для фотона это именно \(L/E\), где и момент импульса, и энергия интегралы движения (сохраняются). И это соотношение тривиально вычисляется для фотонной сферы просто подстановкой в метрику.
И понятно, что луч света не может прийти из бесконечности, пройти под фотонной сферой и уйти в бесконечность...

[ulitkanasklone]

Всё же проще гораздо - прицельный параметр для фотона это именно L/E, где и момент импульса, и энергия интегралы движения (сохраняются). И это соотношение тривиально вычисляется для фотонной сферы просто подстановкой в метрику

Я просто не понял, что вы написали. Но лучше бы расписали подробнее.

[LV46]

Почему же тогда на фотографии мы наблюдаем светящийся диск с дырой внутри, а не светящийся шар?

На самом деле это шар и есть. Говоря кухонным языком, плотность излучения по краям выше, поэтому мы видим то, что видим.

[viktoridze]

Почему в нашей галактике только орбиты звезд зафиксированы, вокруг чего то ? не аккреционного диска не джетов .