Naukowcy od dawna podejrzewają, że supermasywne czarne dziury (SMBH) znajdują się w centrum każdej dużej galaktyki w naszym wszechświecie. Mogą być one miliardy razy masywniejsze niż nasze Słońce i są tak potężne, że aktywność na ich granicach może falować w galaktykach ich gospodarzy.
Uważa się, że w przypadku galaktyki Drogi Mlecznej SMBH odpowiada położeniu złożonego źródła radiowego znanego jako Strzelec A *. Jak wszystkie czarne dziury, nikt nawet nie był w stanie potwierdzić ich istnienia, po prostu dlatego, że nikt nigdy nie był w stanie ich zaobserwować.
Ale dzięki naukowcom pracującym w Obserwatorium Haystacka MIT, to może się wkrótce zmienić. Korzystając z nowego zestawu teleskopów znanego jako „Event Horizon Telescope” (EHT), zespół MIT ma nadzieję wkrótce stworzyć ten „obraz stulecia”. Pierwotnie przewidziany przez Einsteina naukowcy zostali zmuszeni do badania czarnych dziur, obserwując ich widoczne wpływ na przestrzeń i materię w ich pobliżu. Należą do nich ciała gwiezdne, które okresowo znikały w ciemnych obszarach, od których nigdy więcej nie można usłyszeć.
Jak powiedział Sheperd Doeleman, asystent dyrektora Obserwatorium Haystacka w Massachusetts Institute of Technology (MIT) o czarnych dziurach: „To drzwi wyjściowe z naszego wszechświata. Przechodzisz przez te drzwi, nie wracasz. ”
Jako najbardziej ekstremalny obiekt przewidziany przez teorię grawitacji Einsteina, supermasywne czarne dziury to miejsca w przestrzeni, w których według Doelemana „grawitacja całkowicie szaleje i kruszy ogromną masę w niewiarygodnie bliską przestrzeń”.
Aby stworzyć tablicę EHT, naukowcy połączyli anteny radiowe na Hawajach, w Arizonie i Kalifornii. Połączona moc EHT oznacza, że może zobaczyć szczegóły 2000 razy lepiej niż to, co jest widoczne dla Kosmicznego Teleskopu Hubble'a.
Te anteny radiowe zostały następnie przeszkolone na M87, galaktyce około 50 milionów lat świetlnych od Drogi Mlecznej w Gromadzie Panny i Strzelcu A *, aby badać horyzonty zdarzeń w ich rdzeniach.
Inne instrumenty były w stanie obserwować i mierzyć wpływ czarnej dziury na gwiazdy, planety i światło. Ale jak dotąd nikt nigdy nie widział Supermasywnej czarnej dziury Drogi Mlecznej.
Według Davida Rabanusa, kierownika ds. Instrumentów w ALMA: „Nie ma dostępnego teleskopu, który mógłby rozwiązać tak mały promień”, powiedział. „To czarna dziura o bardzo dużej masie, ale ta masa jest skoncentrowana w bardzo, bardzo małym regionie”.
Badania Doelemana koncentrują się na badaniu supermasywnych czarnych dziur o wystarczającej rozdzielczości, aby bezpośrednio obserwować horyzont zdarzeń. Aby to zrobić, jego grupa gromadzi globalne sieci teleskopów obserwujących przy długości fali mm, aby stworzyć wirtualny teleskop wielkości Ziemi za pomocą techniki bardzo długiej interferometrii linii bazowej (VLBI).
- Zdjęcie Strzelca A *, złożonego źródła radiowego w centrum Drogi Mlecznej, uważanego za SMBH. Źródło: NASA / Chandra
„Celujemy w SgrA *, czarną dziurę o masie 4 milionów mas Słońca, w centrum Drogi Mlecznej, i M87, gigantyczną galaktykę eliptyczną”, mówi Doeleman. „Oba te obiekty przedstawiają nam największe pozorne horyzonty zdarzeń we Wszechświecie i oba mogą być rozwiązane za pomocą (sub) mm tablic VLBI”. on dodał. „Nazywamy ten projekt teleskopem Horizon zdarzeń (EHT)”.
Ostatecznie projekt EHT to ogólnoświatowa współpraca, która łączy moc rozdzielczą wielu anten z globalnej sieci radioteleskopów, aby uchwycić pierwszy obraz najbardziej egzotycznego obiektu w naszym Wszechświecie - horyzont zdarzeń czarnej dziury.
„Zasadniczo wykonujemy wirtualny teleskop z lustrem, który jest tak duży jak Ziemia”, powiedział Doeleman, który jest głównym badaczem teleskopu Horizon Event. „Każdy teleskop radiowy, którego używamy, może być uważany za małą posrebrzaną część dużego lustra. Mając tyle posrebrzonych miejsc, można zacząć robić zdjęcia. ”
„Teleskop horyzontu zdarzeń jest pierwszym, który rozwiązuje skale przestrzenne porównywalne z rozmiarem horyzontu zdarzeń czarnej dziury” - powiedział Jason Dexter z University of California, astronom z Berkeley. „Nie sądzę, że to szaleństwo myśleć, że możemy uzyskać obraz w ciągu najbliższych pięciu lat”.
Po raz pierwszy postulowany przez Teorię ogólnej teorii względności Alberta Einsteina istnienie czarnych dziur zostało poparte dziesięcioletnimi obserwacjami, pomiarami i eksperymentami. Ale nigdy nie było możliwe bezpośrednie zaobserwowanie i zobrazowanie jednego z tych wirów, którego siła grawitacji skręca i zniekształca samą tkankę przestrzeni i czasu.
Wreszcie, obserwacja jednego z nich będzie nie tylko wielkim przełomem naukowym, ale może również zapewnić najbardziej imponujące zdjęcia, jakie kiedykolwiek uchwycono.
