“Έχουμε τραβήξει την πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας.”
Διευθυντής έργου EHT Sheperd S. Doeleman του Κέντρου Αστροφυσικής | Χάρβαρντ & Σμιθσόνιαν.
Αυτό που κάποτε δεν ήταν ορατό μπορεί τώρα να φανεί. Οι μαύρες τρύπες, αυτές οι δυσνόητες ιδιαιτερότητες που μπορεί να βρίσκονται στο κέντρο κάθε γαλαξία, γίνονται ορατές. Το Τηλεσκόπιο Event Horizon (EHT) αποκάλυψε την πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας, και με αυτήν την εικόνα, και όλη η επιστήμη πίσω από αυτήν, μπορεί να βοηθήσουν να ανοίξουν ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του Σύμπαντος.
Η μαύρη τρύπα σε αυτήν την εικόνα βρίσκεται στο κέντρο του M87, ένας τεράστιος γαλαξίας που βρίσκεται στο σύμπλεγμα των γαλαξιών της Παρθένου. Ονομάζεται M87 * (M87-star), είναι μεγαλοπρεπής, περίπου 6,5 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ήλιου. Το M87 * απέχει περίπου 55 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Προς το παρόν έχουμε μόνο αυτήν την εικόνα του M87 *, αλλά οι φωτογραφίες της δικής μας μαύρης τρύπας, του Τοξότη Α * στο κέντρο του Γαλαξία, εξακολουθούν να έρχονται.
Αυτό μπορεί να είναι το χειρότερο μυστικό των τελευταίων δύο εβδομάδων. Από τότε που το EHT είπε ότι θα ανακοινώσει ορισμένα σημαντικά αποτελέσματα, ο ενθουσιασμός έχει δημιουργηθεί.
“Αυτό είναι ένα εξαιρετικό επιστημονικό επίτευγμα που επιτεύχθηκε από μια ομάδα περισσότερων από 200 ερευνητών.“
Διευθυντής έργου EHT Sheperd S. Doeleman του Κέντρου Αστροφυσικής | Χάρβαρντ & Σμιθσόνιαν.
“Έχουμε τραβήξει την πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας,"Είπε ο διευθυντής του έργου EHT Sheperd S. Doeleman του Κέντρου Αστροφυσικής | Χάρβαρντ & Σμιθσόνιαν. «Αυτό είναι ένα εξαιρετικό επιστημονικό επίτευγμα που επιτεύχθηκε από μια ομάδα περισσότερων από 200 ερευνητών.“
Ήδη γνωρίζαμε, ή ήμασταν σίγουροι ότι ξέραμε, πώς θα μοιάζει. Ακόμα και πριν από ένα χρόνο, οι επιστήμονες στο EHT ήταν αρκετά σίγουροι και κυκλοφόρησαν μια προσομοιωμένη εικόνα για το πώς θα μοιάζει αυτή η πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας. Αλλά με την επιστήμη, δεν ξέρετε μέχρι να το ξέρετε. Γι 'αυτό η εικόνα είναι τόσο σημαντική.
Η εικόνα ταιριάζει με αυτό που θεωρούσαν οι αστροφυσικοί. Αυτό είναι ένα πραγματικό φτερό στο καπάκι της επιστήμης και δείχνει τη δύναμη της θεωρίας που αναπτύχθηκε από τα στοιχεία. Δείχνει ότι, παρόλο που οι μαύρες τρύπες είναι μυστηριώδεις, και ότι η απόλυτη φύση τους εξακολουθεί να είναι άγνωστη αυτή τη στιγμή στην ιστορία, μπορούμε ακόμα να τρέξουμε γύρω από τις άκρες. Με την πάροδο του χρόνου μπορούμε να αφαιρέσουμε όλο και περισσότερο από το μυστήριο μέχρι να καταλάβουμε τι απομένει.
«Μόλις ήμασταν σίγουροι ότι είχαμε απεικονίσει τη σκιά, θα μπορούσαμε να συγκρίνουμε τις παρατηρήσεις μας με εκτεταμένα μοντέλα υπολογιστών που περιλαμβάνουν τη φυσική του στρεβλωμένου χώρου, της υπερθέρμανσης της ύλης και των ισχυρών μαγνητικών πεδίων. Πολλά από τα χαρακτηριστικά της παρατηρούμενης εικόνας ταιριάζουν εκπληκτικά με τη θεωρητική μας κατανόηση,"Σχολιάζει ο Paul T.P. Ho, μέλος του διοικητικού συμβουλίου της EHT και διευθυντής του Παρατηρητηρίου της Ανατολικής Ασίας [5]. «Αυτό μας κάνει να είμαστε σίγουροι για την ερμηνεία των παρατηρήσεών μας, συμπεριλαμβανομένης της εκτίμησής μας για τη μάζα της μαύρης τρύπας.“
“Η αντιπαράθεση της θεωρίας με τις παρατηρήσεις είναι πάντα μια δραματική στιγμή για έναν θεωρητικό. Ήταν μια ανακούφιση και μια πηγή υπερηφάνειας που συνειδητοποιήσαμε ότι οι παρατηρήσεις ταιριάζουν με τις προβλέψεις μας τόσο καλά,»Εκπόνησε μέλος του Δ.Σ. του ΕΧΤ Luciano Rezzolla από το Goethe Universität, Γερμανία.
Οι μαύρες τρύπες είναι ακραία αντικείμενα. Είναι τεράστια, σχεδόν ακατανόητα τεράστια, αλλά από άποψη μεγέθους είναι μικρά. Λόγω της ακραίας φύσης τους, επηρεάζουν το περιβάλλον τους με ακραίο τρόπο.
Καθώς προσελκύουν την ύλη στον εαυτό τους με το τεράστιο βαρυτικό τους τράβηγμα, η ύλη αρχίζει να περιστρέφεται γύρω από την τρύπα, σχηματίζοντας ένα δίσκο. Όσο πιο κοντά φτάνει στη μαύρη τρύπα, τόσο πιο γρήγορα περιστρέφεται η ύλη. Θερμαίνει και εκπέμπει ενέργεια που μπορούμε να δούμε. Αυτή είναι η πηγή φωτός που μπορεί να απεικονιστεί, παρόλο που η μοναδικότητα στο κέντρο του M87 * δεν μπορεί να φανεί.
Αυτό που μπορεί να φανεί είναι η σκιά που ρίχνει η μαύρη τρύπα σε αυτό το φως.
“Εάν βυθιστείτε σε μια φωτεινή περιοχή, όπως ένας δίσκος με λαμπερό αέριο, περιμένουμε μια μαύρη τρύπα να δημιουργήσει μια σκοτεινή περιοχή παρόμοια με μια σκιά - κάτι που προβλέπει η γενική σχετικότητα του Αϊνστάιν που δεν έχουμε ξαναδεί,»Εξήγησε ο πρόεδρος του Επιστημονικού Συμβουλίου EHT Heino Falcke του Πανεπιστημίου Radboud, Κάτω Χώρες. «Αυτή η σκιά, που προκαλείται από τη βαρυτική κάμψη και τη σύλληψη του φωτός από τον ορίζοντα του γεγονότος, αποκαλύπτει πολλά για τη φύση αυτών των συναρπαστικών αντικειμένων και μας επέτρεψε να μετρήσουμε την τεράστια μάζα της μαύρης τρύπας του M87.“
Το EHT δεν είναι ένα μόνο τηλεσκόπιο. Μοιάζει περισσότερο με ένα εικονικό τηλεσκόπιο και ονομάζεται πιο σωστά ένα πολύ μακρύ βασικό παρεμβολόμετρο. Αυτό σημαίνει ότι έχουν συνδέσει ραδιο κεραίες σε όλο τον κόσμο για να παρατηρήσουν το ίδιο αντικείμενο. Αυτό δίνει στο τηλεσκόπιο «υψηλή γωνιακή ικανότητα ανάλυσης». Βασικά, όσο μεγαλύτερο είναι το πεδίο εφαρμογής, τόσο περισσότερες λεπτομέρειες μπορούμε να δούμε. Και κανένα τηλεσκόπιο δεν είναι τόσο μεγάλο όσο η Γη, εκτός από το EHT. Η εξαιρετικά υψηλή ικανότητα ανάλυσης του EHT σημαίνει ότι μπορεί να δει μια πιστωτική κάρτα στην επιφάνεια της Σελήνης.
Το EHT συνδυάζει τη δύναμη των ραδιοτηλεσκοπικών εγκαταστάσεων στη Χαβάη, το Μεξικό, ψηλά στην έρημο Atacama της Χιλής, κάτω στην Ανταρκτική και άλλες τοποθεσίες. Τα δεδομένα που παράγουν μεταφέρονται σε κέντρα υπολογιστών στο Ινστιτούτο Max Planck για τη ραδιοαστρονομία και στο Παρατηρητήριο Haystack του MIT, όπου χρησιμοποιούνται ειδικά ατομικά ρολόγια για τη βαθμονόμηση και τον συνδυασμό των δεδομένων, παράγοντας αυτήν την εικόνα.
Εάν ένας από τους στόχους της ανθρωπότητας είναι να κατανοήσει τη φύση, τότε οι άνθρωποι πίσω από το Τηλεσκόπιο Event Horizon βρίσκονται στο δρόμο τους. Το EHT δεν έχει ολοκληρωθεί ακόμα. Θα υπάρξουν περισσότερα επιστημονικά αποτελέσματα από περισσότερους από 200 ερευνητές που εργάζονται στο έργο.
Αυτή η πρώτη εικόνα μαύρης τρύπας δεν είναι ακριβώς μια έκπληξη, αλλά το EHT μπορεί ακόμα να αποκαλύψει κάποια εκπληκτικά πράγματα σχετικά με τις μαύρες τρύπες.
Το EHT επικεντρώνεται σε δύο τρύπες: το M87 * στο Παρθένο και το Τοξότη Α *, στην καρδιά του γαλαξία μας. Αντιπροσωπεύουν δύο τύπους μαύρων οπών. Το M87 * εκπέμπει πίδακες υλικού, ενώ ο Sag. A * δεν. Δεν το κάνουμε.
Εικόνες του Sag. A * έρχονται ακόμα, οπότε μείνετε συντονισμένοι. Ίσως το EHT να είναι σε θέση να απαντήσει γιατί ορισμένες μαύρες τρύπες εκπέμπουν αυτά τα σχετικιστικά αεροσκάφη και γιατί κάποια όχι.
Αν είστε περίεργοι για τις μαύρες τρύπες και ποιος όχι, τότε το παρακάτω βίντεο μπορεί να περιέχει μερικές από τις απαντήσεις που αναζητάτε.
