Terbukti, pengamatan langsung dari lubang hitam untuk astronom amatir, seperti yang dijelaskan untuk apa yang para profesional lakukan dalam pertanyaan "Bagaimana lubang hitam ditemukan?" hampir tidak mungkin, jadi pengamatan akan didasarkan pada efeknya terhadap materi di sekitarnya (khususnya, disk akresi dan jet) dan lebih mungkin mendeteksi sinyal radiasi.
Mengingat bahwa lokasi banyak lubang hitam diketahui, pertimbangan praktis apa yang perlu dipertimbangkan oleh seorang astronom radio halaman belakang untuk mencoba mendeteksi lubang hitam?
Deteksi radio-astronomi amatir dari pulsar dan semburan sinar gamma dibahas secara praktis dalam Pengantar Astronomi Radio (Masyarakat Astronom Radio), pertanyaan ini adalah untuk melihat pertimbangan praktis apa yang akan diperlukan untuk memperluas teknik-teknik tersebut untuk mendeteksi lubang hitam.
sumber
Jawaban:
Kotak resolusi / kesalahan. Radioastronomi selalu terhalang oleh resolusi, karena berbanding terbalik dengan ukuran teleskop dan membuat teleskop yang lebih besar (bahkan dengan interferometri) tidak selalu mudah. Tidak ada jumlah teknologi modern yang dapat menggantikan diameter efektif yang besar. (Ketika saya mengatakan efektif, saya memasukkan interferometri di sini; bagaimanapun juga seseorang membutuhkan area yang luas untuk dibangun).
Mari kita lihat makalah awal Reber 1 di mana ia pertama kali memetakan langit:
Dalam diagram di sebelah kiri, dari atas ke bawah, tiga puncak dalam peta kontur yang Cas A , Cyg A , dan akhirnya Sgr A . Dua yang terakhir memiliki asal lubang hitam, yang pertama adalah sisa-sisa supernova.
Kekuatan resolusi teleskop Reber di sini tampaknya 6 derajat, dan berdiameter 31,4 kaki (dan ia fokus pada panjang gelombang 1,9 m).
Sekarang, dengan kriteria Rayleigh, resolusi sudut sebanding dengan panjang gelombang dibagi dengan diameter. Seperti yang disebutkan sebelumnya, ini adalah faktor pembatas utama untuk radioastronomer, dan akan menjadi yang menahan radioastronomer amatir membuat teleskop besar - amatir biasanya tidak memiliki hektar atau tanah untuk membangun interferometer yang baik (apalagi presisi), dan tunggal teleskop -dish tidak bisa dibuat terlalu besar oleh seorang amatir. Orang mungkin memperhatikan bahwa saya mengutip pengamatan yang agak lama di sini, pada teleskop lama; Namun mengingat bahwa teknologi radioastronomi tidak berubah hampir sebanyak ukurannya , itu boleh saja untuk membandingkan teleskop amatir dengan teleskop yang lebih kecil di masa lalu.
Sekarang, Cyg A adalah yang pertama diidentifikasi sebagai lubang hitam, meskipun kecerahan radio Sgr A ditemukan pada saat yang sama. Saya memfokuskan sisa analisis saya pada Cyg A karena alasan ini, karena cukup masuk akal bahwa BH pertama yang dikonfirmasi dari sumber radio yang lebih terang akan memiliki indikator yang lebih menonjol bahwa itu adalah lubang hitam.
Mari kita lihat Cyg A dengan resolusi yang lebih baik:
(Dari makalah ini 2 , menggunakan array 5km )
Perhatikan bahwa gumpalan hitam di tengah adalah galaksi yang sebenarnya (mungkin foto optik ditumpangkan pada peta kontur).
Kita bisa melihat bahwa lobusnya kurang dari satu menit. (Galaksi sebenarnya lebarnya sekitar 50 detik busur )
Bagi saya, hal paling menarik yang ingin dilihat di sini adalah jet gas yang berasal dari galaksi pusat. Seperti disebutkan dalam jawaban saya di sini , jet gas pemancar radio ini berada dalam garis yang stabil selama ribuan tahun cahaya, menunjukkan bahwa mereka berasal dari semacam giroskop kosmik yang telah stabil untuk waktu yang lama. Namun, bahkan dengan teleskop Ryle 1969 orang tidak bisa mendapatkan gambar mereka; hanya sedikit keberadaan mereka dari bentuk lobus.
Baiklah, jadi tidak ada jet gas. Apa lagi yang bisa mengindikasikan lubang hitam? Mereka bisa mencoba melihat lobus sendiri. Mereka tidak secara langsung menunjukkan keberadaan lubang hitam, tetapi bentuknya mengisyaratkan mereka terbentuk dari jet (ini cukup banyak dalam retrospeksi).
Namun, dengan dimensi lobus kurang dari satu menit busur, tidak ada banyak yang bisa didapat seorang amatir di sini. Mungkin saja teleskop amatir yang benar-benar bagus hanya akan memperhatikan bahwa ada dua lobus, tetapi tidak banyak lagi yang bisa saya ketahui.
Potongan-potongan menarik lainnya adalah galaksi pusat itu sendiri, tetapi itu terlalu kecil. Di wilayah optik orang mungkin memiliki kesempatan untuk melihat "galaksi bertabrakan" Baade (hanya terlihat seperti sepasang galaksi yang bertabrakan). Efek gravitasi (pelensaan, dll) benar-benar hanya terlihat di optik dan seterusnya, agar dapat terlihat di radio kita harus sangat beruntung dan memiliki sumber radio yang sangat besar di belakang Cyg A - tidak terjadi dalam waktu dekat.
Saya cukup yakin bahwa analisis serupa akan bekerja untuk Sgr A atau kandidat lubang hitam lainnya; jet gas akan terlalu kecil untuk resolusi frekuensi radio amatir, dan efek gravitasi lubang hitam hanya akan bekerja dengan baik dalam frekuensi optik dan frekuensi sinar-X.
1. Reber, G. (1944). Statis Kosmik. The Astrophysical Journal , 100, 279.
2. Mitton, S., & Ryle, M. (1969). Pengamatan resolusi tinggi dari Cygnus A pada 2. 7 GHz dan 5 GHz. Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society , 146, 221.
sumber
Masalah lain bagi seorang amatir yang mencari lubang hitam adalah bahwa tanda khas lubang hitam, yang datang dalam bentuk sinar X dan sinar gamma yang terus-menerus, tidak dapat diamati dari permukaan bumi, karena atmosfer (untungnya) ) melindungi kita dari hal semacam itu.
Jadi itu sebabnya Anda harus pergi ke luar angkasa, atau di permukaan planet tanpa atmosfer (Bulan akan cocok, Mars juga harus melakukannya, karena tekanan atmosfer ada 6 milibar di sana dan sinar ruang angkasa datang jauh-jauh ke permukaan, dibandingkan dengan 700-1000 milibar di Bumi pada tingkat laut), atau kirim teleskop ruang angkasa Anda sendiri, seperti yang dimiliki
http://xmm.esac.esa.int/ XMM Newton
http://chandra.harvard.edu/
dan khususnya
http://www.nasa.gov/mission_pages/nustar/main/index.html
Nustar - mengirimkan barang sinar-X.
sumber