Η διεθνής κοινοπραξία Event Horizon Telescope (EHT), η οποία στοχεύει στη λήψη των πρώτων εικόνων των άκρων των μαύρων οπών, κυκλοφόρησε τα πρώτα της αποτελέσματα σήμερα (10 Απριλίου). Το μυστικό της επιτυχίας του έργου είναι πώς συνδέει ραδιοφωνικά πιάτα σε όλο τον κόσμο για να δημιουργήσει ένα εικονικό τηλεσκόπιο για το μέγεθος της Γης.
Οι μαύρες τρύπες έχουν βαρυτικά τραβήγματα τόσο ισχυρά που, παρελθόν κατώφλια γνωστά ως ορίζοντες εκδηλώσεων, τίποτα δεν μπορεί να ξεφύγει, ούτε καν φως. Αν και αυτό σημαίνει ότι οι μαύρες τρύπες φαίνονται απλώς μαύρες, οι ερευνητές εξακολουθούν να στοχεύουν στη λήψη των καλύτερων φωτογραφιών που μπορούν να κάνουν από το περιβάλλον των αντικειμένων, οι οποίες μπορεί να λάμπουν με φως. Αυτές οι εικόνες μπορεί να αποκαλύψουν μυστικά σχετικά με τη μυστηριώδη δομή των μαύρων τρυπών και τον τρόπο με τον οποίο επηρεάζουν το περιβάλλον τους.
Το EHT στοχεύει στην εικόνα υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου. Για παράδειγμα, η μαύρη τρύπα Τοξότης A *, στο κέντρο του Γαλαξία μας, είναι περίπου 4,3 εκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου μας, ενώ η μαύρη τρύπα στην καρδιά του γαλαξία M87, για την οποία έχει τώρα κυκλοφορήσει μια εικόνα, είναι περίπου 6 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες.
Το EHT κυνηγά για μια σκιά, ή μια σιλουέτα, σε φωτεινό φόντο - τα περιγράμματα του ορίζοντα της εκδήλωσης. Παρόλο που η σκιά του Τοξότη A * έχει περίπου 30 φορές τη διάμετρο του ήλιου, αυτή η μαύρη τρύπα βρίσκεται περίπου 26.000 έτη φωτός από τη Γη, και έτσι, από την πλευρά μας, η σκιά έχει περίπου το ίδιο μέγεθος με ένα πορτοκαλί που θα εμφανιζόταν στο φεγγάρι. Η μαύρη τρύπα στην καρδιά του M87 είναι περίπου 2.000 φορές πιο μακριά από τη Γη από Τοξότης Α * και επομένως είναι ακόμη πιο δύσκολο να το δούμε (αν και είναι πολύ μεγαλύτερο).
Επιπλέον, οι σκιές της μαύρης τρύπας είναι πολύ χαμηλές όταν πρόκειται για εκπομπή ραδιοφωνικών σημάτων που ενδιαφέρουν το EHT. Η λήψη αρκετής ενέργειας από τον Τοξότη A * για να ανάψει μια λάμπα 1 watt για 1 δευτερόλεπτο θα απαιτούσε μία από τις κεραίες του έργου περίπου 250 εκατομμύρια χρόνια.
Για να απεικονίσει αυτές τις μαύρες τρύπες, το EHT διαθέτει ραδιοτηλεσκόπια σε όλο τον κόσμο, από τις Ηνωμένες Πολιτείες έως το Μεξικό έως τη Χιλή έως τον Νότιο Πόλο, παρατηρώντας ταυτόχρονα τους ίδιους στόχους. Συλλέγοντας ταυτόχρονα δεδομένα και συρραφή μαζί, αυτό το δίκτυο μπορεί να λειτουργήσει σαν ένα μεγάλο μεγάλο τηλεσκόπιο, το οποίο, ελπίζουμε, να έχει αρκετή μεγεθυντική ισχύ για να εντοπίσει ακόμη και απομακρυσμένα, σκοτεινά αντικείμενα.
Το 2017, το έργο περιελάμβανε οκτώ ραδιοτηλεοπτικά παρατηρητήρια και άλλα τρία αναμένεται να συμμετάσχουν έως το 2020. "Έχοντας όσο το δυνατόν περισσότερα παρατηρητήρια, μπορείτε να βελτιώσετε την εικόνα", δήλωσε ο Avi Loeb, πρόεδρος της αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ στο Space. com. (Ο Loeb δεν είναι μέλος της ομάδας EHT.)
Για να βεβαιωθείτε ότι τα ραδιοτηλεσκόπια δρουν συγχρονισμένα, το καθένα σφραγίζει τα δεδομένα του με τη βοήθεια ατομικών ρολογιών που πυροδοτούν maser (μικροκύματα λέιζερ) ακτινοβολούν αέριο υδρογόνο. Τα άτομα σε αυτό το αέριο ταλαντεύονται σε μια ακριβή συχνότητα, όπως τα ταλαντευόμενα εκκρεμή στα ρολόγια του παππού. Τα ατομικά ρολόγια που εξαρτώνται από αυτά τα μέσα υδρογόνου είναι εξαιρετικά σταθερά, χάνοντας μόνο 1 δευτερόλεπτο κάθε 100 εκατομμύρια χρόνια.
Οι επιστήμονες έχουν εδώ και πολύ καιρό δίκτυα πολλαπλών τηλεσκοπίων που λειτουργούν σαν και μόνο μεγάλα τηλεσκόπια, μια τεχνική γνωστή ως πολύ μακρά βασική ενδομετρία. Ωστόσο, μια βασική πρόκληση με την επινόηση του EHT ήταν η λειτουργία με τα σχετικά υψηλής συχνότητας ραδιοκύματα που απαιτούνται για την απεικόνιση αυτών των μαύρων οπών.
"Ο ρυθμός με τον οποίο καταγράφονται τα δεδομένα με το Τηλεσκόπιο Event Horizon είναι τουλάχιστον μια τάξη μεγέθους γρηγορότερη από την παλιά πολύ μακρά βασική ενδομετρία, αλλά με τους σύγχρονους υπολογιστές, αυτό έγινε εφικτό", δήλωσε ο Loeb.
Ωστόσο, οι μεγαλύτερες προκλήσεις που έπρεπε να αντιμετωπίσει το Τηλεσκόπιο Event Horizon δεν ήταν τεχνικές, αλλά κοινωνικές.
"Θα έλεγα ότι το μεγαλύτερο επίτευγμα αυτού του έργου είναι η δυνατότητα συντονισμού διαφορετικών παρατηρητηρίων σε διαφορετικές χώρες σε όλο τον κόσμο", δήλωσε ο Loeb. "Οι αστρονόμοι είναι αρκετά ανταγωνιστικοί και πείθουν εκατοντάδες από αυτούς να συνεργαστούν και να καταλάβουν ποιος είναι ο ηγέτης, γιατί αυτό το άτομο πρέπει να είναι ο ηγέτης και πώς όλοι πρέπει να πάρουν πίστωση είναι μια μεγάλη πρόκληση."
- Κουίζ Black Hole: Πόσο καλά ξέρετε τις πιο περίεργες δημιουργίες της φύσης;
- Οι αστρονόμοι θα παρακολουθήσουν μια μαύρη τρύπα για πρώτη φορά με το τηλεσκόπιο Event Horizon
- Αυτή η τεράστια μαύρη τρύπα περιστρέφεται στη μισή ταχύτητα του φωτός!
