Evidentemente, observação direta de um buraco negro para um astrônomo amador, como descrito para o que os profissionais fazem na pergunta "Como os buracos negros são encontrados?" seria quase impossível, de modo que as observações se baseariam nos efeitos da matéria circundante (especificamente, discos e jatos de acréscimo) e, provavelmente, na detecção dos sinais de radiação.
Dado que as localizações de muitos buracos negros são conhecidas, que considerações práticas um radioastrônomo do quintal precisa considerar para tentar detectar buracos negros?
A detecção radioastronômica amadora de pulsares e rajadas de raios gama é discutida praticamente em Introdução à Radioastronomia (Sociedade de Radioastrônomos), esta questão é ver quais considerações práticas seriam necessárias para estender essas técnicas para detectar buracos negros.
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Respostas:
A caixa de resolução / erro. A radioastronomia sempre foi prejudicada pela resolução, porque é inversamente proporcional ao tamanho do telescópio e fabricar telescópios maiores (mesmo com interferometria) nem sempre é fácil. Nenhuma quantidade de tecnologia moderna pode substituir um grande diâmetro efetivo. (Quando digo eficaz , estou incluindo interferometria aqui; de qualquer forma, é preciso ter uma grande área para construir).
Vamos dar uma olhada no artigo inicial 1 de Reber, onde ele primeiro mapeou o céu:
No diagrama da esquerda, de cima para baixo, os três picos no mapa de contorno são Cas A , Cyg A , e finalmente Sgr A . Os dois últimos têm origens de buracos negros, o primeiro é um remanescente de supernova.
O poder de resolução do telescópio de Reber aqui parece ter sido de 6 graus e tinha 31,4 pés de diâmetro (e ele se concentrou em um comprimento de onda de 1,9 m).
Agora, pelo critério de Rayleigh, a resolução angular é proporcional ao comprimento de onda dividido pelo diâmetro. Como mencionado anteriormente, esse é o principal fator limitante para os radioastrônomos e será o que impede os radioastrônomos amadores de fazer grandes telescópios - os amadores geralmente não têm acres ou terra para construir um bom interferômetro (sem falar na precisão) e únicos telescópios -ish não podem ser grandes demais por um amador. Pode-se notar que estou citando observações bastante antigas aqui, em telescópios antigos; No entanto, dado que a tecnologia da radioastronomia não mudou tanto quanto o tamanho , seria bom comparar telescópios amadores com telescópios menores do passado.
Agora, Cyg A foi o primeiro a ser identificado como um buraco negro, mesmo que o brilho do rádio de Sgr A tenha sido descoberto ao mesmo tempo. Estou focando o resto da minha análise no Cyg A por esse motivo, pois é lógico que o primeiro BH confirmado dentre as fontes de rádio mais brilhantes teria indicadores mais importantes de que é um buraco negro.
Vamos dar uma olhada no Cyg A com uma melhor resolução:
(Neste artigo 2 , usando a matriz de 5 km )
Observe que a mancha preta no centro é a galáxia real (provavelmente uma fotografia óptica sobreposta no mapa de contorno).
Podemos ver que os lóbulos têm menos de um minuto de largura. (A galáxia real tem cerca de 50 segundos de largura )
Para mim, a coisa mais interessante que se gostaria de ver aqui são os jatos de gás provenientes da galáxia central. Como mencionado na minha resposta aqui , esses jatos de gás emissores de rádio estão em uma linha constante ao longo de milhares de anos-luz, indicando que eles vêm de algum tipo de giroscópio cósmico que permanece estável por muito tempo. No entanto, mesmo com o telescópio Ryle, o povo de 1969 não conseguia tirar uma foto deles; apenas uma ligeira dica de sua existência a partir da forma dos lobos.
Tudo bem, então não há jatos de gás. O que mais pode indicar um buraco negro? Eles poderiam tentar olhar para os lobos. Eles não indicam diretamente a existência de um buraco negro, mas sua forma indica que eles são formados a partir de jatos (isso é bem retrospectivo).
No entanto, com dimensões de lobo inferiores a um minuto de arco, também não há muito que um amador possa chegar aqui. É possível que um telescópio amador realmente bom consiga perceber que existem dois lóbulos, mas não tanto quanto eu sei.
Os outros pedaços interessantes seriam a própria galáxia central, mas é muito pequena. Na região óptica, pode-se ter a chance de ver as "galáxias em colisão" de Baade ( parece apenas um par de galáxias em colisão). Os efeitos gravitacionais (lentes, etc.) são realmente visíveis apenas na óptica e além, para que seja visível no rádio, precisaríamos ter muita sorte e ter uma enorme fonte de rádio atrás do Cyg A - não acontecerá tão cedo.
Tenho certeza de que uma análise semelhante funcionaria para Sgr A ou qualquer outro candidato a buraco negro; os jatos de gás seriam muito pequenos para uma resolução de radiofreqüência amadora, e os efeitos gravitacionais do buraco negro só funcionariam bem nas frequências ópticas e de raios-X.
1. Reber, G. (1944). Estática Cósmica. The Astrophysical Journal , 100, 279.
2. Mitton, S., & Ryle, M. (1969). Observações de alta resolução do Cygnus A a 2. 7 GHz e 5 GHz. Avisos mensais da Royal Astronomical Society , 146, 221.
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outro problema para um amador que procura buracos negros é que a assinatura reveladora de um buraco negro, na forma de contínuas ou explosões de raios X e raios gama, não pode ser observada da superfície da Terra, porque a atmosfera (felizmente ) nos protege desse tipo de coisa.
É por isso que você precisa ir no espaço, ou na superfície de um planeta sem atmosfera (a Lua seria adequada, Marte deveria fazê-lo também, pois a pressão atmosférica é de 6 milibares lá e os raios espaciais chegam até a Terra). superfície, em comparação com 700-1000 milibares na Terra no nível do selo) ou envie seu próprio telescópio espacial, como
http://xmm.esac.esa.int/ XMM Newton
http://chandra.harvard.edu/
e especialmente
http://www.nasa.gov/mission_pages/nustar/main/index.html
Nustar - entrega dos produtos de raios-X.
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