Si reflektohet universi pranë vrimave të zeza

Në afërsi të vrimave të zeza, hapësira është aq e deformuar sa edhe rrezet e dritës mund të lakohen rreth tyre disa herë. Ky fenomen mund të na mundësojë të shohim versione të shumta të së njëjtës gjë. Ndërsa kjo është e njohur për dekada, vetëm tani kemi një shprehje të saktë, matematikore, falë Albert Sneppen, student në Institutin Niels Bohr. Rezultati, i cili madje është më i dobishëm në vrimat e zeza reale, sapo është botuar në revistën Scientific Reports.

Vetë hapësira dhe madje edhe koha sillen çuditërisht pranë vrimave të zeza; hapësira është e deformuar. Në afërsi të një vrime të zezë, hapësira lakohet aq shumë sa rrezet e dritës devijohen, dhe drita shumë afër mund të devijohet aq shumë sa që udhëton disa herë rreth vrimës së zezë. Prandaj, kur vëzhgojmë një galaktikë të largët me sfond (ose ndonjë trup tjetër qiellor), mund të jemi me fat që të shohim të njëjtën pamje të galaktikës shumë herë, megjithëse gjithnjë e më e shtrembëruar.

Mekanizmi është paraqitur në figurën më poshtë: Një galaktikë e largët shkëlqen në të gjitha drejtimet – pak nga drita e saj i afrohet vrimës së zezë dhe devijohet lehtë; disa drita vijnë edhe më afër dhe e rrethojnë vrimën një herë të vetme para se të shpëtojnë te ne, etj. Duke parë pranë vrimës së zezë, ne shohim gjithnjë e më shumë versione të së njëjtës galaktikë, sa më afër buzës së vrimës që po shohim.

Sa më afër vrimës së zezë duhet të shikoni nga një imazh për të parë imazhin tjetër? Rezultati është i njohur për mbi 40 vjet, dhe është rreth 500 herë (për të apasionuarit pas matematikës, është më saktë “funksioni eksponencial i dy pi”, i shkruar e2π).

Llogaritja e kësaj është aq e komplikuar sa që, deri vonë, ne ende nuk kishim zhvilluar një intuitë matematikore dhe fizike se pse ndodh të jetë ky faktor i saktë. Por duke përdorur disa hile të mençura, matematikore, studenti i masterit Albert Sneppen nga Qendra e Agimit Kozmik – një qendër themelore kërkimore nën Institutin Niels Bohr dhe DTU Space – tani ka arritur të provojë pse.

“Somethingshtë diçka fantastike e bukur për të kuptuar tani pse imazhet përsëriten në një mënyrë kaq elegante. Për më tepër, ajo ofron mundësi të reja për të provuar kuptimin tonë të gravitetit dhe vrimave të zeza,” sqaron Albert Sneppen.

Të provosh diçka matematikisht nuk është vetëm e kënaqshme në vetvete; në të vërtetë, kjo na sjell më afër kuptimit të këtij fenomeni të mrekullueshëm. Faktori “500” rrjedh drejtpërdrejt nga mënyra se si funksionojnë vrimat e zeza dhe graviteti, kështu që përsëritjet e imazheve tani bëhen një mënyrë për të shqyrtuar dhe testuar gravitetin.

Si një tipar krejtësisht i ri, metoda e Sneppen gjithashtu mund të përgjithësohet për t’u zbatuar jo vetëm për vrimat e zeza “të parëndësishme”, por edhe për vrimat e zeza që rrotullohen. Gjë që, në fakt, e bëjnë të gjithë.

“Rezulton se kur rrotullohet me të vërtetë të shpejtë, nuk keni pse t’i afroheni më shumë vrimës së zezë me një faktor 500, por dukshëm më pak. Në fakt, çdo imazh tani është vetëm 50, ose 5, ose madje deri në vetëm dy herë më afër buzës së vrimës së zezë, “shpjegon Albert Sneppen.

Duhet të shikoni 500 herë më afër vrimës së zezë për çdo imazh të ri, do të thotë që imazhet “shtrydhen” shpejt në një imazh unazor, siç shihet në figurën në të djathtë. Në praktikë, shumë imazhe do të jenë të vështira për t’u vëzhguar. Por kur vrimat e zeza rrotullohen, ka më shumë hapësirë ​​për imazhet “shtesë”, kështu që ne mund të shpresojmë të konfirmojmë teorinë në mënyrë vëzhguese në një të ardhme jo shumë të largët. Në këtë mënyrë, ne mund të mësojmë jo vetëm për vrimat e zeza, por edhe për galaktikat prapa tyre:

Koha e udhëtimit të dritës rritet, aq më shumë herë duhet të shkojë rreth vrimës së zezë, kështu që imazhet bëhen gjithnjë e më të “vonuara”. Nëse, për shembull, një yll shpërthen si një supernova në një galaktikë në sfond, dikush do të ishte në gjendje ta shihte këtë shpërthim përsëri dhe përsëri.