Međunarodni konzorcij Event Horizon Telescope (EHT) koji ima za cilj snimiti prve slike rubova crnih rupa objavio je svoje prve rezultate danas (10. travnja). Tajna uspjeha projekta je u tome kako povezuje radio posuđe širom svijeta kako bi stvorio virtualni teleskop o veličini Zemlje.
Crne rupe imaju gravitacione poteze tako snažne da su prošli pragovi poznati kao njihovi horizonti događaja, ništa ne može pobjeći, čak ni svjetlost. Iako to znači da se crne rupe jednostavno doimaju crnim, istraživači i dalje nastoje snimiti najbolje fotografije okoline objekata koje mogu svijetliti svjetlošću. Ove slike mogu otkriti tajne tajanstvene strukture crnih rupa i načina na koji utječu na njihovo okruženje.
Cilj EHT-a je slika supermasivne crne rupe milijuna do milijardu puta veća od sunčeve mase. Na primjer, crna rupa Strijelca A *, u središtu Mliječnog puta, je oko 4,3 milijuna puta veća od mase našeg sunca, dok je crna rupa u srcu galaksije M87, za koju je sada objavio sliku, je oko 6 milijardi solarnih masa.
EHT traži sjenu ili siluetu na svijetloj pozadini - konture horizonta događaja. Iako je sjena Strijelca A * oko 30 puta veća od promjera sunca, ova crna rupa leži oko 26 000 svjetlosnih godina od Zemlje, tako da je, iz naše perspektive, sjena približno iste veličine kao što bi se narančasta pojavila na mjesec. Crna rupa u srcu M87 je oko 2000 puta udaljenija od Zemlje Strijelac A * pa je time još teže vidjeti (iako je mnogo veći).
Štoviše, sjene crne rupe vrlo su nejasne kada je u pitanju emitiranje radio signala od interesa za EHT. Uhvatiti dovoljno energije iz Strijelca A * za upaliti žarulju od 1 vata u trajanju od 1 sekunde trebalo bi oko jedne antene projekta oko 250 milijuna godina.
Kako bi slikao ove crne rupe, EHT posjeduje radio teleskope širom svijeta, od Sjedinjenih Država do Meksika, Čilea do Južnog pola, istovremeno promatrajući iste ciljeve. Skupljajući podatke u skladu i spajajući ih, ova mreža može djelovati poput jednog velikog teleskopa, onog koji, nadamo se, ima dovoljno povećavajuće moći da opazi čak i udaljene, prigušene objekte.
U 2017. godini projekt je uključio osam radio-opservatorija, a očekuje se da će im se do 2020. pridružiti još tri. "Imajući što više promatračkih mjesta, možete poboljšati sliku", izjavio je za Space Avi Loeb, predsjedatelj astronomije na Sveučilištu Harvard. com. (Loeb nije član EHT tima.)
Da bi bili sigurni da radijski teleskopi djeluju sinkronizirano, svaki put označava svoje podatke pomoću atomskog sata koji mlazno svjetlo (mikrotalasni laser) zrači na vodikov plin. Atomi u ovom plinu kolebaju se precizno, kao što se njihala ljuljaju u djedovim satovima. Atomski satovi koji ovise o tim maserima vodika neobično su stabilni, gubeći se otprilike jednu sekundu svakih 100 milijuna godina.
Znanstvenici već odavno imaju mreže više teleskopa koji djeluju poput singlova veliki teleskopi, tehnika poznata kao vrlo duga interferometrija. Međutim, ključni izazov za osmišljavanje EHT-a bio je rad s relativno visokofrekventnim radio valovima potrebnim za snimanje ovih crnih rupa.
"Brzina kojom se bilježe podaci pomoću teleskopa teleskop Horizon barem je redoslijeda veća od stare vrlo duge osnovne interferometrije, ali kod modernih računala to je postalo izvedivo", rekao je Loeb.
Međutim, najveći izazovi s kojima se teleskop Horizon mora suočiti možda nisu tehnički već društveni.
"Rekao bih da je najveće postignuće ovog projekta sposobnost koordiniranja različitih opservatorija u različitim zemljama svijeta", rekao je Loeb. "Astronomi su prilično konkurentni, a uvjeriti stotine njih da rade zajedno i shvatiti tko je vođa, zašto bi ta osoba trebala biti vođa i kako bi svi trebali dobiti zaslugu je prilično izazov."
- Kviz o crnoj rupi: koliko dobro znate najčudnije kreacije prirode?
- Astronomi će prvi put zaviriti u crnu rupu s teleskopskim teleskopom događaja
- Ova ogromna crna rupa vrti se pola brzine svjetlosti!
