บาคาร่าเว็บตรง EHT โฟตอนแหวน ภาพที่คมชัดขึ้น: วงแหวนโฟตอนรอบๆ M87* (สีส้ม) แสดงด้วยแสงพื้นหลังแบบกระจายซึ่งแสดงด้วยเส้นชั้นความสูงนักวิจัยที่ทำงานเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ (EHT) ค้นพบวงแหวนแสงอันแหลมคมที่เกิดจากโฟตอนวิ่งรอบด้านหลังของหลุมดำมวลมหาศาล การสังเกตยืนยันการทำนายของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์และทำให้กระจ่างเพิ่มเติม
เกี่ยวกับมวลของหลุมดำและไอพ่นอันทรงพลังของสสาร
ที่เล็ดลอดออกมาจากวัตถุมวลมหาศาล EHT เป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุทั่วโลก ซึ่งเมื่อรวมกันแล้วจะมีรูรับแสงกว้างพอที่จะแก้ไขสภาพแวดล้อมของหลุมดำมวลมหาศาลในทันที ในปี 2019 นักวิทยาศาสตร์ของ EHT ได้สร้าง ภาพจานก๊าซและ “เงา” ที่เรืองแสงเป็น ภาพแรกซึ่งล้อมรอบหลุมดำมวลมหาศาล M87* วัตถุชิ้นนี้อยู่ที่ใจกลางของกาแล็กซี Messier 87 และคาดว่าน่าจะมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 7 พันล้านเท่า จากนั้น EHT ถูกชี้ไปที่หลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางทางช้างเผือก และภาพของแผ่นดิสก์และเงาของวัตถุนั้นถูกปล่อยออกมาเมื่อต้นปีนี้
ตอนนี้ นักวิจัย EHT ที่นำโดยAvery Broderickจากสถาบัน Perimeter Institute for Theoretical Physics และ University of Waterloo ของแคนาดา ได้กลับมาทบทวนการสังเกตการณ์ M87* เพื่อค้นหาวงแหวนแสงที่แหลมคมซึ่งเกิดจากโฟตอนซึ่งโคจรครึ่งวงกลมรอบด้านหลังของหลุมดำมาก่อน เดินทางสู่โลก วงแหวนนี้คาดการณ์โดยการจำลองแบบแมกนีโตไฮโดรไดนามิกเชิงสัมพัทธภาพทั่วไปของบริเวณรอบๆ M87* แต่ไม่สามารถมองเห็นได้เนื่องจากจานสว่างของแสงแบบกระจายที่เกิดจากโฟตอนซึ่งเดินทางตรงมายังโลก
ชมหิ่งห้อย “เราปิดไฟฉายเพื่อดูหิ่งห้อย” โบรเดอริคกล่าวเสริมว่า “เราสามารถทำสิ่งที่ลึกซึ้งได้ เพื่อแก้ไขลายเซ็นพื้นฐานของแรงโน้มถ่วงรอบหลุมดำ” ทีมงานทำเช่นนี้โดยใช้อัลกอริธึมการถ่ายภาพแบบใหม่ที่พวกเขาเพิ่มลงในTHEMISซึ่งเป็นกรอบการวิเคราะห์ที่ช่วยให้นักวิจัยเข้าใจข้อสังเกตของ EHT
สมาชิกในทีมHung-Yi Puจาก National Taiwan Normal University กล่าวว่า
อัลกอริธึมใหม่ช่วยให้การทำงานร่วมกันเพื่อ “ลอกออก” องค์ประกอบของภาพ EHT เพื่อให้ “สภาพแวดล้อมรอบหลุมดำสามารถเปิดเผยได้อย่างชัดเจน”
สร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดเท่าดาวเคราะห์ นอกจากการสังเกตวงแหวนโฟตอนแล้ว ทีมงานยังพบหลักฐานว่ามีวัตถุพุ่งออกมาจากบริเวณหลุมดำด้วย การสังเกตครั้งหลังยืนยันการทำนายตามทฤษฎีว่าการหมุนของหลุมดำทำให้เกิดกระแสไหลออกของวัสดุอย่างมีประสิทธิภาพ การวิเคราะห์ล่าสุดนี้รวมกับการสังเกตก่อนหน้านี้ยังช่วยให้ทีมสามารถให้ค่าที่ดีที่สุดสำหรับมวล M87* จนถึงตอนนี้ โดยกำหนดไว้ที่ 7.13 ± 0.39 พันล้านมวลดวงอาทิตย์
ทฤษฎีคาดการณ์ว่าควรมีวงแหวนรอบ M87* มากขึ้น ซึ่งแต่ละวงจะสัมพันธ์กับโฟตอนที่มีวงโคจรต่างกันรอบหลุมดำ ทีมงานเชื่อว่าควรจะสามารถปรับปรุงการวิเคราะห์เพื่อดูวงแหวนเหล่านี้ได้อีกอย่างน้อยหนึ่งวง
“เรายังตั้งตารอที่จะเปิดตัวดาวเทียม Carbon Mapper สองดวงแรกในปี 2566” Ayasse กล่าวเสริม เธออธิบายว่า “ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การตรวจสอบการปล่อยก๊าซมีเทนทั่วโลกที่สมบูรณ์และต้านทานจากพื้นที่การผลิตน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่งที่สำคัญซึ่งส่วนใหญ่ยังคงมองไม่เห็น”
พอลิเมอร์ที่ไวต่อแสง
MIT ทั้ง 3 คนเริ่มต้นด้วยการวางแผ่นโพลีเมอร์ที่ยืดหยุ่นและไวต่อแสงบางๆ ไว้กับกระจก แล้วเผยให้เห็นภาพที่ฉายแสง เช่นเดียวกับแนวทางของ Lippmann สิ่งนี้สร้างรูปแบบของคลื่นนิ่งซึ่งเปลี่ยนดัชนีการหักเหของแสงของภาพยนตร์ หลังจากเปิดรับแสงเพียงไม่กี่นาที พวกเขาก็เชื่อมฟิล์มเข้ากับแผ่นรองซิลิโคน เพื่อสร้างภาพสีขนาดใหญ่และมีรายละเอียด
สามารถใช้สีโครงสร้างแบบสลับเร็วในการแสดงผลวิดีโอที่ใช้พลังงานต่ำได้
ขณะที่ยืดฟิล์มโดยการดึงหรือกดวัตถุเข้าไป โครงสร้างนาโนจะบิดเบี้ยวในลักษณะย้อนกลับได้ การบิดเบือนนี้จะเปลี่ยนสีของแสงที่สะท้อนจากฟิล์ม (ดูรูป) เมื่อทีมสร้างฟิล์มสีแดงทั้งหมด ภาพสีเขียวสามารถสร้างขึ้นได้โดยการกดวัตถุที่ด้านหลังฟิล์ม
ทีมงานยังสามารถซ่อนภาพลับในภาพยนตร์ได้ด้วยการจับภาพในมุมเอียงของอุบัติการณ์ ภาพที่ได้จะมองเห็นได้เฉพาะในระยะอินฟราเรดใกล้เท่านั้น ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ อย่างไรก็ตาม เมื่อวัสดุถูกยืดออก ภาพจะเลื่อนไปทางสีแดงและมองเห็นได้
Kolle และทีมงานหวังว่าเทคนิคการผลิตที่รวดเร็ว ปรับขนาดได้ และราคาไม่แพงของพวกเขาจะนำไปสู่วัสดุเกี่ยวกับการมองเห็นที่ใช้งานได้จริงซึ่งตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางกลในไม่ช้า เช่นเดียวกับการเข้ารหัสข้อความลับ แอปพลิเคชันอื่นๆ รวมถึงผ้าเสื้อผ้าที่เปลี่ยนสีเมื่อถูกยืด และผ้าพันแผลที่เปลี่ยนสีตามแรงกดบนบาดแผลที่เปลี่ยนไป
ทีมนักฟิสิกส์ระดับนานาชาติได้สังเกตเห็นอิเล็กตรอนที่ไหลในรูปแบบคล้ายน้ำวนที่เรียกว่า vortices เป็นครั้งแรก ทำนายไว้นานแล้ว แต่ไม่เคยเห็นมาก่อนในการทดลอง หลักฐานของพฤติกรรมคล้ายของเหลวนี้สามารถใช้ประโยชน์เพื่อสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
ในวัสดุทั่วไป การไหลของอิเล็กตรอนได้รับอิทธิพลอย่างมากจากสิ่งเจือปนและการสั่นของอะตอม ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ทำให้อิเล็กตรอนกระเจิง ในวัสดุที่สะอาดเป็นพิเศษและที่อุณหภูมิใกล้ศูนย์ ซึ่งไม่มีกระบวนการแบบคลาสสิกดังกล่าว อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่โดยไม่มีสิ่งกีดขวางบนวัสดุ เช่น ลูกบิลเลียด อย่างไรก็ตาม ในบางกรณีที่พบไม่บ่อยนัก เมื่ออิเล็กตรอนมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันอย่างรุนแรง อิเล็กตรอนจะถูกคาดการณ์ว่าจะเคลื่อนที่รวมกันเหมือนของเหลว บาคาร่าเว็บตรง
