Mednarodni konzorcij Event Horizon Telescope (EHT), katerega cilj je zajeti prve slike robov črnih lukenj, je svoje prve rezultate objavil danes (10. aprila). Skrivnost uspeha projekta je v tem, kako povezuje radijske krožnike po vsem svetu in ustvari virtualni teleskop o velikosti Zemlje.
Črne luknje imajo gravitacijske vleke tako močne, da so bili pragovi, znani kot njihovi obzorja dogodkov, ne more uiti nič, niti svetloba. Čeprav to pomeni, da se črne luknje preprosto zdijo črne, si raziskovalci še vedno prizadevajo posneti najboljše fotografije okolice predmetov, ki lahko svetijo s svetlobo. Te slike lahko razkrijejo skrivnosti o skrivnostni strukturi črnih lukenj in o tem, kako vplivajo na njihovo okolje.
Cilj EHT je podoba supermasivne črne luknje na milijone do milijarde krat večje od sončne mase. Na primer, strelec črne luknje A *, v središču Mlečne poti, je približno 4,3 milijona krat večji od mase našega sonca, medtem ko je črna luknja v središču galaksije M87, ki ji je zdaj dal podobo, je približno 6 milijard sončnih mas.
EHT lovi senco ali silhueto na svetlem ozadju - obrisi dogodkovnega obzorja. Čeprav je senca Strelca A * približno 30-krat večja od premera sonca, ta črna luknja leži približno 26.000 svetlobnih let od Zemlje, zato je iz naše perspektive senca približno enaka velikosti, kot bi se na oranžni barvi pojavila oranžna barva luna. Črna luknja v središču M87 je približno 2000 krat dlje od Zemlje kot Strelec A * in je zato še težje opaziti (čeprav je veliko večji).
Poleg tega so sence črne luknje zelo nejasne, ko gre za oddajanje radijskih signalov, ki so zanimivi za EHT. Če bi zajemal dovolj energije s strani Strelca A *, da bi 1 sekundo prižgal žarnico, bi ena od antenah projekta potrebovala približno 250 milijonov let.
Za prikaz teh črnih lukenj ima EHT radijske teleskope po vsem svetu, od ZDA do Mehike do Čila do Južnega pola, hkrati pa opazuje iste cilje. Z zbiranjem podatkov in zlepljanjem podatkov lahko to omrežje deluje kot en velik teleskop, ki upa, da ima dovolj povečevalne moči, da opazi še tako oddaljene, zatemnjene predmete.
Leta 2017 je projekt vključeval osem radijskih opazovalnic, do leta 2020 pa naj bi se jim pridružili še trije. "Če imate čim več opazovalnic, lahko izboljšate sliko," je za Space povedal Avi Loeb, predsednik astronomske univerze na univerzi Harvard. com. (Loeb ni član ekipe EHT.)
Da bi zagotovili, da radijski teleskopi delujejo sinhronizirano, vsakokrat svoje podatke ožigosajo s pomočjo atomske ure, ki v vodikov plin sproži maser (mikrovalovni laser). Atomi v tem plinu se spreminjajo natančno, podobno kot nihala v nihalih. Atomske ure, ki so odvisne od teh vodikovih maserjev, so izredno stabilne, izgubijo se približno približno 1 sekundo na vsakih 100 milijonov let.
Znanstveniki že dolgo imajo mreže več teleskopov, ki delujejo kot enojni veliki teleskopi, tehnika, znana kot zelo dolga osnovna interferometrija. Ključni izziv pri oblikovanju EHT je bilo delovanje s sorazmerno visokofrekvenčnimi radijskimi valovi, potrebnimi za posnetek teh črnih lukenj.
"Hitrost zapisovanja podatkov s teleskopom Event Horizon je vsaj za red večja od stare zelo dolge osnovne interferometrije, toda s sodobnimi računalniki je to postalo izvedljivo," je dejal Loeb.
Vendar pa so največji izzivi, s katerimi se je moral spoprijeti teleskop Event Horizon, ne tehnični, temveč družbeni.
"Rekel bi, da je največji dosežek tega projekta zmožnost usklajevanja različnih opazovalnic v različnih državah po svetu," je dejal Loeb. "Astronomi so dokaj konkurenčni, in prepričati jih je na stotine, da sodelujejo in ugotovijo, kdo je vodja, zakaj bi morala biti ta oseba vodja in kako bi morali vsi zaslužiti zasluge."
- Kviz o črni luknji: kako dobro poznate čudne stvaritve narave?
- Astronomi, da prvič s pomočjo teleskopskega teleskopa Event Horizon prvič pogledajo v črno luknjo
- Ta velika črna luknja se vrti s polovično hitrostjo svetlobe!
