Τι χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να μετρήσουν με ακρίβεια το μέγεθος των γαλαξιών και των μαύρων οπών κ.λπ. Οι μέθοδοι αυτές είναι ακόμη ακριβείς;
για τους γαλαξίες:
* Γωνιακό μέγεθος και απόσταση: Η πιο βασική μέθοδος περιλαμβάνει τη μέτρηση του γωνιακού μεγέθους του γαλαξία στον ουρανό και τη γνώση της απόστασης του. Αυτό είναι σαν να μέτρηση του φαινομενικού μεγέθους ενός νομίσματος που κρατιέται σε μήκος. Η γνώση της απόστασης σας επιτρέπει να υπολογίσετε το πραγματικό μέγεθος.
* Τυπικά κεριά: Αντικείμενα όπως τα αστέρια μεταβλητών Cepheid και ο τύπος Ia Supernovae έχουν γνωρίσει τη φωτεινότητα, επιτρέποντας στους αστρονόμους να υπολογίσουν την απόσταση τους. Χρησιμοποιώντας αυτή την απόσταση και το φαινόμενο μέγεθος τους, μπορούμε να καθορίσουμε το πραγματικό τους μέγεθος.
* Καμπύλες περιστροφής: Παρατηρώντας την περιστροφή των αστεριών και του αερίου μέσα σε έναν γαλαξία, μπορούμε να συμπεράνουμε τη διανομή της μάζας και να καθορίσουμε το μέγεθός του.
* Παρατηρήσεις υπέρυθρων και ραδιοφώνου: Αυτά τα μήκη κύματος μας επιτρέπουν να διεισδύσουμε στα σύννεφα σκόνης και να παρατηρήσουμε ολόκληρη τη δομή ενός γαλαξία, συμπεριλαμβανομένης της κεντρικής διόγκωσης και των σπειροειδών βραχιόνων.
για μαύρες τρύπες:
* ταχύτητα τροχιάς των αστεριών και αερίου: Παρατηρώντας την ταχύτητα των αστεριών και το αέριο που περιστρέφεται σε μια μαύρη τρύπα, μπορούμε να υπολογίσουμε τη μάζα του χρησιμοποιώντας τους νόμους της πλανητικής κίνησης του Kepler. Δεδομένου ότι ο ορίζοντας συμβάντος μιας μαύρης τρύπας είναι άμεσα ανάλογος με τη μάζα του, μπορούμε να εκτιμήσουμε το μέγεθός του.
* Τηλεσκόπια ορίζοντα συμβάντος: Αυτά τα εξειδικευμένα τηλεσκόπια χρησιμοποιούν συμβολομετρία για να δημιουργήσουν ένα εικονικό τηλεσκόπιο με το μέγεθος της γης, επιτρέποντάς μας να απεικονίσουμε άμεσα τον ορίζοντα συμβάντων των υπερμεγέθων μαύρων οπών.
* Βαρβική φακή: Όταν το φως από ένα μακρινό αντικείμενο περνάει κοντά σε ένα τεράστιο αντικείμενο όπως μια μαύρη τρύπα, το μονοπάτι του λυγίζει, δημιουργώντας μια παραμορφωμένη εικόνα. Αναλύοντας αυτές τις στρεβλώσεις, μπορούμε να υπολογίσουμε τη μάζα και επομένως το μέγεθος της μαύρης οπής.
Ακρίβεια των μεθόδων:
* Δεν είναι τέλειο, αλλά εξελισσόμενο: Ενώ αυτές οι μέθοδοι παρέχουν τις καλύτερες διαθέσιμες εκτιμήσεις, έχουν περιορισμούς. Για παράδειγμα, οι αποστάσεις στους γαλαξίες είναι συχνά αβέβαιες και οι μάζες μαύρης οπής μπορούν να επηρεαστούν από παράγοντες διαφορετικούς από τον ορίζοντα των συμβάντων τους.
* σταθερή φινέτσα: Οι αστρονόμοι βελτιώνουν συνεχώς τις τεχνικές τους και αναπτύσσουν νέες μεθόδους. Οι πρόοδοι στα τηλεσκόπια, η υπολογιστική ισχύς και η θεωρητική κατανόηση οδηγούν σε όλο και πιο ακριβείς μετρήσεις.
Συμπερασματικά, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μια ποικιλία τεχνικών για τη μέτρηση του μεγέθους των γαλαξιών και των μαύρων οπών, το καθένα με τα πλεονεκτήματα και τις αδυναμίες του. Η ακρίβεια αυτών των μετρήσεων βελτιώνεται πάντα καθώς η κατανόηση του σύμπαντος εξελίσσεται.
