“Zrobiliśmy pierwsze zdjęcie czarnej dziury.”
Dyrektor projektu EHT Sheperd S. Doeleman z Centrum Astrofizyki | Harvard & Smithsonian.
To, co kiedyś było niewidzialne, można teraz zobaczyć. Czarne dziury, te trudne do zrozumienia osobliwości, które mogą znajdować się w centrum każdej galaktyki, stają się widoczne. Event Horizon Telescope (EHT) ujawnił pierwszy w historii obraz czarnej dziury, a dzięki temu obrazowi i całej wiedzy za nim może pomóc odkryć jedną z największych tajemnic wszechświata.
Czarna dziura na tym zdjęciu znajduje się w centrum M87, masywnej galaktyki, która znajduje się w gromadzie galaktyk w Pannie. Nazywany M87 * (gwiazdą M87), jest gigantem o masie około 6,5 miliarda razy większej niż masa Słońca. M87 * znajduje się około 55 milionów lat świetlnych od Ziemi. Na razie mamy tylko to zdjęcie M87 *, ale wciąż pojawiają się zdjęcia naszej własnej czarnej dziury, Strzelca A * w centrum Drogi Mlecznej.
To może być najgorzej trzymana tajemnica ostatnich kilku tygodni. Odkąd EHT zapowiedziało, że ogłosi ważne wyniki, emocje wzrosły.
“To niezwykły wyczyn naukowy dokonany przez zespół ponad 200 naukowców.“
Dyrektor projektu EHT Sheperd S. Doeleman z Centrum Astrofizyki | Harvard & Smithsonian.
“Zrobiliśmy pierwsze zdjęcie czarnej dziury,”Powiedział dyrektor projektu EHT Sheperd S. Doeleman z Centrum Astrofizyki | Harvard & Smithsonian. „To niezwykły wyczyn naukowy dokonany przez zespół ponad 200 naukowców.“
Wiedzieliśmy lub byliśmy prawie pewni, że wiemy, jak to będzie wyglądać. Jeszcze rok temu naukowcy z EHT byli dość pewni i opublikowali symulowany obraz tego, jak wyglądałby ten pierwszy w historii obraz czarnej dziury. Ale dzięki nauce nie wiesz, dopóki nie wiesz. Dlatego ten obraz jest tak ważny.
Obraz pasuje do tego, jak teoretycznie wyglądałby astrofizyk. To prawdziwe pióro dla nauki i pokazuje siłę teorii rozwiniętą z dowodów. To pokazuje, że chociaż czarne dziury są tajemnicze i że ich ostateczna natura jest wciąż nieznana w tym momencie historii, nadal możemy skubać krawędzie. Z czasem możemy usuwać coraz więcej tajemnic, dopóki nie zrozumiemy, co pozostało.
„Kiedy już byliśmy pewni, że obrazowaliśmy cień, możemy porównać nasze obserwacje z rozbudowanymi modelami komputerowymi, które obejmują fizykę wypaczonej przestrzeni, przegrzaną materię i silne pola magnetyczne. Wiele cech obserwowanego obrazu jest zaskakująco dobrze zgodne z naszym teoretycznym rozumieniem,”Zauważa Paul T.P. Ho, członek zarządu EHT i dyrektor Obserwatorium Azji Wschodniej [5]. „To daje nam pewność co do interpretacji naszych obserwacji, w tym naszego oszacowania masy czarnej dziury.“
“Konfrontacja teorii z obserwacjami jest zawsze dramatycznym momentem dla teoretyka. Ulgą i źródłem dumy było uświadomienie sobie, że obserwacje odpowiadają naszym przewidywaniom tak dobrze,”Opracował członek zarządu EHT Luciano Rezzolla z Goethe Universität, Niemcy.
Czarne dziury to skrajne obiekty. Są masywne, prawie niezrozumiale masywne, ale pod względem wielkości są niewielkie. Ze względu na ich ekstremalną naturę wpływają one wyjątkowo na środowisko.
Kiedy przyciągają do siebie materię swoim potężnym przyciąganiem grawitacyjnym, materia zaczyna obracać się wokół otworu, tworząc dysk. Im bardziej zbliża się do czarnej dziury, tym szybciej materia się obraca. Nagrzewa się i emituje energię, którą widzimy. Jest to źródło światła, które można zobrazować, mimo że nie widać osobliwości w centrum M87 *.
Widoczny jest cień, który czarna dziura rzuca na to światło.
“Jeśli zanurzymy się w jasnym obszarze, takim jak dysk świecącego gazu, oczekujemy, że czarna dziura utworzy ciemny obszar podobny do cienia - coś przewidywanego przez ogólną teorię względności Einsteina, której nigdy wcześniej nie widzieliśmy,”Wyjaśnił przewodniczący Rady Naukowej EHT Heino Falcke z Radboud University w Holandii. „Ten cień, spowodowany zginaniem grawitacyjnym i przechwytywaniem światła przez horyzont zdarzeń, wiele mówi o naturze tych fascynujących obiektów i pozwolił nam zmierzyć ogromną masę czarnej dziury M87.“
EHT nie jest pojedynczym teleskopem. Bardziej przypomina wirtualny teleskop i bardziej poprawnie nazywany jest bardzo długim interferometrem linii bazowej. Oznacza to, że połączyli anteny radiowe na całym świecie, aby obserwować ten sam obiekt. To daje teleskopowi „wysoką rozdzielczość kątową”. Zasadniczo, im większy zakres, tym więcej szczegółów możemy zobaczyć. I żaden teleskop nie jest tak duży jak Ziemia, z wyjątkiem EHT. Niezwykle wysoka zdolność rozdzielcza EHT oznacza, że może zobaczyć kartę kredytową na powierzchni Księżyca.
EHT łączy moc urządzeń radioteleskopów na Hawajach, w Meksyku, wysoko na chilijskiej pustyni Atacama, na Antarktydzie i innych miejscach. Dane, które wytwarzają, są przenoszone do centrów obliczeniowych w Instytucie Maxa Plancka w dziedzinie radioastronomii i Obserwatorium Haystack MIT, gdzie specjalne zegary atomowe są używane do kalibracji i łączenia danych, tworząc ten obraz.
Jeśli jednym z celów ludzkości jest zrozumienie natury, ludzie stojący za Event Horizon Telescope są już na dobrej drodze. EHT jeszcze się nie skończyło. Będzie więcej wyników naukowych pochodzących od ponad 200 naukowców pracujących nad projektem.
Ten pierwszy obraz czarnej dziury nie jest niczym zaskakującym, ale EHT może wciąż ujawniać pewne zaskakujące rzeczy dotyczące czarnych dziur.
EHT koncentruje się na dwóch otworach: M87 * w Pannie i Strzelcu A *, w sercu naszej galaktyki Drogi Mlecznej. Reprezentują dwa rodzaje czarnych dziur. M87 * emituje strumienie materiału, a Sag. A * nie. Nie wiemy dlaczego.
Obrazy Sag. A * wciąż nadchodzą, więc bądźcie czujni. Może EHT będzie w stanie odpowiedzieć, dlaczego niektóre czarne dziury emitują te relatywistyczne dżety, a dlaczego niektóre nie.
Jeśli jesteś ciekawy czarnych dziur, a kto nie, poniższy film może zawierać odpowiedzi, których szukasz.
