Barn 124 (Mai 2019): Twll Du, Chicxulub


O’r diwedd daeth y llun !  Ym mis Ebrill llwyddwyd am y tro cyntaf i weld delwedd o un o ryfeddodau’r Bydysawd –  Twll Du.  Ers 2017 bu tîm cydweithredol o seryddwyr yn gweithio ar y prosiect trwy gyfuno côr o 8 telesgop radio mwyaf pwerus y byd. Trwy uno telesgopau o Begwn y De i Ffrainc i Hawaii ‘roedd modd creu telesgop “rhith” a oedd yn cyfateb i un maint y byd cyfan.   Am 10 diwrnod bu pob un yn syllu ar yr un gwrthrych yng nghanol Galaeth Messier 87. Casglwyd cymaint o ddata fel nad oedd modd ei anfon drwy’r we. Yn lle hynny bu rhaid cario cannoedd o ddisgiau caled (hard drives) o bedwar ban byd i’r ganolfan yn Boston. Roedd hyn sialens arbennig ym Mhegwn y De, lle bu rhaid aros i’r tywydd ganiatáu i awyrennau hedfan oddi yno. Yn Boston dehonglwyd yr holl ddata gan raglen gyfrifiadur a ddatblygwyd gan Katie Bouman, 29 mlwydd oed, un o brif sêr yr ymgyrch. Yn Y Llun mae sffêr anweledig (trwy ddiffiniad) y twll wedi’i amgylchynu â chwmwl o oleuni. Y cwbl yn rhyfeddol o debyg i luniau dychmygol artistiaid diweddar – gan gynnwys rhai Hollywood. Dyma benllanw bron i ddwy ganrif a hanner o ddyfalu. Fe’u crybwyllir yn gyntaf mewn llythyr yn 1784 gan reithor plwyf o Swydd Efrog o’r enw John Mitchell. (Bu rhaid i’r creadur hepgor ei Gadair mewn Daeareg ym Mhrifysgol Caergrawnt yn 1764 pan gymerodd wraig.) Ei syniad ef o dwll du oedd seren mor fawr na fyddai modd i oleuni ddianc ohoni. Boddwyd y syniad gan li darganfyddiadau’r ganrif ddilynol, ond yn sgil Damcaniaeth Perthnasedd Cyffredinol Einstein yn 1915, cyflwynodd Almaenwr o’r enw Karl Schwarzschild hafaliadau mathemategol yn disgrifio’r ffenomenau. Am ddegawdau nid oedd neb yn meddwl y byddent yn bodoli go iawn. Ond yn 1967, gyda Jocelyn Bell yn darganfod sêr niwtron, dechreuwyd eu cymryd o ddifrif. Trwy ddiffiniad, nid oes modd gweld Tyllau Duon, felly chwiliwyd am dystiolaeth am eu heffaith ar nwyon a gronynnau eu cymdogaeth. Bu dadlau brwd am y canlyniadau hyn. Yna ym Medi 2015 (gw. Barn Mawrth 2016) canfuwyd tonnau disgyrchiant dau dwll du yn ymdaro.  Arsylliad hanesyddol ynddo’i hun gan mai hwn oedd y prawf uniongyrchol cyntaf  o donnau o’r fath. Ond, hefyd, y prawf uniongyrchol cyntaf am fodolaeth y tyllau. Roedd y ras ymlaen i gael y prawf eithaf – sef llun.

Mae’n debyg bod y tyllau yn lled gyffredin – a nifer ohonynt yn anferthol o fawr. Serch hynny, sialens aruthrol yw tynnu eu lluniau. Heblaw am yr haul, tan yn ddiweddar pwyntiau yn unig oedd y sêr i ni. Dim ond yn 1995 y llwyddwyd i weld wyneb seren arall am y tro cyntaf wrth i Delesgop Ofod Hubble lwyddo i greu delwedd o’r cawr coch Betelgeuse (ysgwydd dde Orion, yr heliwr). Bellach mae dros ugain ohonynt wedi eu gweld. Ar gyfer y Twll Du, dewiswyd un o’r rhai mwyaf ar y rhestr dybiedig. Craidd un o’r galaethau agos mwyaf – Messier 87, 53 miliwn blwyddyn goleuni o’r ddaear.  Nid yw golau M87 yn arbennig o lachar ac mae angen ysbienddrych neu delesgop i’w weld â’r llygad yng nghytser Virgo. Ond dyma un o ffynonellau tonnau radio mwyaf llachar y gofod. Dyma paham yr aethpwyd ati i ddefnyddio telesgopau radio i’w delweddu. Tynnwyd y llun mewn “golau” microdon tebyg i’r tonnau mewn popty “ping”.  Delwedd anweledig o wrthrych anweledig felly !! Daw gwybodaeth aruthrol o’r ddelwedd hon – ond er mwyn i’r rhan fwyaf ohonom ei gwerthfawrogi, “cyfieithwyd” y llun i liwiau cyfarwydd.  Yn y cyfieithiad hwn cynrychiolwyd egni eithafol gronynnau yn troelli ar gyflymder agos at gyflymder goleuni fel fflamau tân crasboeth.  Tua maint cysawd cyfan yr Haul yw’r Twll – ac mae’r ddelwedd yn cyfateb i’r hyn  a ddisgwylid o’r mesuriadau anuniongyrchol. Mae ei bodolaeth yn brawf bellach o gywirdeb Perthnasedd Cyffredinol Einstein. (Yn eironig, byddai seryddwyr yn falch o gael rhesymau pendant i amau’r ddamcaniaeth hon er mwyn datrys rhai o’r problemau sy’n codi ohoni – ond stori arall, ar gyfer diwrnod arall, yw honno.)

Mae tîm y telesgop “rhith” bellach yn ei droi i geisio delweddu’r twll du yng nghraidd ein galaeth ni, Sagitariws A*. Er bod hwn yn llawer agosach (26,000 blwyddyn goleuni) nid yw ei ddelwedd radio mor llachar – ac mae’r llwch o’i gwmpas yn llyncu’r holl oleuni gweledig.

Y gofod sy’n gyfrifol am ddarganfyddiad arall rhyfeddol a gyhoeddwyd ym mis Ebrill. Fel gyda bodolaeth y Tyllau Duon, dyletswydd pob gwyddonydd gwerth ei halen yw chwilio am resymau i amau pob “darganfyddiad” o’r fath. Enghraifft dda yw beth a laddodd y dinosoriaid ? Ers honiad Luis a Walter Alvarez yn 1980 mai gwrthdrawiad asteroid neu gomed â’r ddaear 66 miliwn o flynyddoedd yn ôl yw’r ateb bu cryn chwilio am dystiolaeth. Yn 2010, mewn papur yn Science, penderfynodd panel o arbenigwyr mai dyma’r dehongliad “swyddogol” bellach.  Er hynny, mae manylion papur a gyhoeddwyd yn PNAS ar Ebrill 1af yn dystiolaeth ryfeddol ychwanegol. Gymaint felly, fel y bu lansiad o’r wybodaeth yng nghylchgrawn y New Yorker yr un pryd. Neu o leiaf dyna oedd y bwriad – ond aeth y New Yorker a’r hanes i’r wasg dridiau yn gynnar. Bu cryn helynt ! A’r darganfyddiad ?  Ffosiliau pysgod yng Ngogledd Dakota ag olion llwch y gwrthdrawiad yn eu tegyll.  Ymhell o’r môr ac o leoliad y gwrthdrawiad ger penrhyn Yucatán ym Mecsico, roedd effaith y trawiad ar yr holl ddaear- megis morthwyl ar gloch –  yn ddigon i’r afon leol daflu ei thrigolion yn bentyrrau ar hyd y wlad. Byddai’r glec wedi cyrraedd trwy’r ddaear tua’r un pryd â lludw’r ffrwydrad yn cyrraedd drwy’r awyr – sef ychydig funudau yn unig ar ôl rhyferthwy’r gwrthdrawiad. Does dim syndod am ddiddordeb y New Yorker a’r cofnod ffotograffig o un o brif ddigwyddiadau’r biliwn o flynyddoedd diwethaf.  Yn wir, bu’n Fis y Delweddau hanesyddol yn y byd gwyddonol.


Pynciau: Twll Du, Chicxulub


Cyfeiriadau

Twll Du
Shep Doeleman (Cyfarwyddwr yr EHT) ar ran cydweithwyr yr EHT.  Focus on the First Event Horizon Telescope Results.  The Astrophysical Journal Letters. Ebrill 2019 (6 papur)

Chicxulub
Robert A. DePalma, Jan Smit, David A. Burnham, Klaudia Kuiper, Phillip L. Manning, Anton Oleinik, Peter Larson, Florentin J. Maurrasse, Johan Vellekoop, Mark A. Richards, Loren Gurche & Walter Alvarez. A seismically induced onshore surge deposit at the KPg boundary, North Dakota. PNAS 116 (17) 8190-8199 (2019)


<olaf nesaf>