Event Horizon Telescope, o serie de opt telescoape radio bazate pe sol forjate prin colaborarea internațională, a surprins această imagine a găurii negre super-masive și umbra ei aflată în centrul galaxiei M87.
(Imagine: © EHT Colaborare)
Telescop Orizont Eveniment proiectul nu se sprijină pe laurii lui.
În aprilie 2019, colaborarea EHT a dezvăluit imaginea în primul rând a unei găuri negre, care a capturat behemoth-ul din inima galaxiei M87. Proiectul a funcționat pentru acel moment timp de două decenii, dar dezvelirea nu a marcat un punct culminant sau un punct culminant. Mai degrabă, a fost un moment de cotitură, deschiderea unei ferestre către descoperiri și mai interesante care vor veni, au spus membrii echipei.
"Vom privi înapoi în acest an de 20 de ani - știți, toți vom bea băuturi umbrelă undeva - și cred că vom recunoaște imaginea M87 doar la început", a spus directorul fondator EHT, Shep Doeleman, astronom la Centrul de Astrofizică Harvard-Smithsonian (CfA) din Massachusetts, a declarat reporterilor pe 10 aprilie, în timpul unui eveniment de transmisie web care sărbătorește aniversarea de un an de la dezvelirea fotografiei.
"Chiar va fi doar începutul", a adăugat Doeleman. „Cred că descoperirea va continua să se deruleze.”
Ambiții mari găuri negre
Următorul mare moment ar putea implica propria supermasivă a galaxiei noastre din Calea Lactee gaură neagră, care este cunoscut sub numele de Săgetătorul A *, sau Sgr A * pentru scurt. Echipa EHT a observat Sgr A *, dar nu a fost încă în măsură să genereze o imagine din date.
Fotografierea unei găuri negre este mult mai implicată decât doar indicarea și fotografierea. EHT combină date de la opt telescoape radio din întreaga lume, care sunt legate pentru a forma un megascop virtual de dimensiunea Pământului. Echipa elaborează algoritmi pentru a înțelege toate aceste informații, integrându-le pentru a genera o imagine înfățișând gaura neagră orizontul evenimentelor - „punctul fără întoarcere” dincolo de care nimic, nici măcar lumină nu poate scăpa. (Pozarea interiorului unei găuri negre este imposibilă, cu excepția cazului în care sunteți acolo, ceea ce nu este recomandat.)
O astfel de muncă este dureroasă și consumă timp; de exemplu, datele M87 care au permis imaginea de anul trecut au fost adunate în 2017. Și Sgr A * este încă o țintă mai dură, chiar dacă este mult mai aproape de noi (26.000 de ani-lumină față de 55 de milioane de ani-lumină pentru M87). Sgr A * este o gaură neagră relativ super-masivă relativ ușoară, care deține masa „doar” de 4,3 milioane de sori și, prin urmare, funcționează pe perioade mai scurte decât monstruul M87 de 6,5 miliarde de masă solară.
"Una dintre provocările pentru Săgetătorul A * este aceea că evoluează atât de repede pe parcursul unei seri", a spus Doeleman. "Deci, dezvoltăm noi algoritmi care pot aborda în mod special acest lucru, pentru a adăuga o variabilitate a timpului modelării. Asta necesită doar mai mult timp."
Adăugarea Sgr A * la albumul foto este o prioritate ridicată pentru membrii echipei EHT, în parte deoarece sunt dornici să arunce o privire asupra unui obiect atât de diferit decât Gaura neagră a lui M87. Dar ambițiile proiectului nu se termină aici. Colaborarea intenționează să dubleze numărul de telescoape EHT constituente, creând un „EHT de generație viitoare” care va împinge descoperirea la nivelul următor.
Megascopul modificat „ne va oferi viziuni și mai clare și ne va permite să facem primele filme cu găuri negre”, a spus Doeleman.
Următorul gen EHT va aduce încă mai multe găuri negre pentru cercetători. Și ar putea chiar să permită echipei să mărească „inelul foton” al unei găuri negre, o structură bizară care pare să conțină o secvență infinită de informații pline de informații. Astfel de observații aprofundate ar „permite testarea ultraprecisă a teoriilor lui Einstein și chiar extragerea spinului”, a spus Doeleman.
Asta ar fi o afacere mare, într-adevăr. "Găurile negre super-masive sunt obiecte elementare descrise doar prin mărimea și rotația lor", a declarat membrul echipei EHT, Michael Johnson, de asemenea al CfA, în cadrul evenimentului din 10 aprilie. Observațiile EHT permit deja oamenilor de știință să reducă masa, astfel încât obținerea învârtirii ar permite și oamenilor de știință să obțină într-adevăr bunurile de pe acești monștri care se potrivește ușor.
Următorul gen EHT va oferi și alte beneficii, Doeleman și Johnson au spus. De exemplu, parteneriatul actualizat ar trebui să permită colaborării să înțeleagă mult mai bine jeturile cu găuri negre, fascicule de particule pe care behemoth-urile le explodează aproape la viteza luminii.
Colaborarea a asigurat deja finanțarea de la Fundația Națională de Știință a Statelor Unite pentru a obține mingea pe următorul EHT. Scopul este de a obține un design final în termen de trei sau patru ani și să aibă totul în funcțiune înainte de sfârșitul deceniului, a spus Doeleman. (Mâncărurile noi nu sunt singura cale de a stimula EHT, apropo. Rezoluția poate fi îmbunătățită și prin respectarea țintelor în frecvențe electromagnetice multiple, au spus Doeleman și Johnson.)
EHT ar putea primi încă un impuls după aceea. Extinderea abonamentului megascopului în spațiu ar crește mult puterea de rezolvare a acestuia, iar echipa încearcă să găsească modalități de a face exact acest lucru. Colaborarea investighează posibilitatea de a încorpora active spațiale deja existente, precum și montarea de noi misiuni dedicate, a spus Johnson.
Adăugarea chiar a unui singur instrument în orbita geosincronă, la peste 22.000 de mile (35.400 de kilometri) deasupra planetei noastre, ar face diferența. „Și atunci, cu siguranță, odată ce ai ieșit luna - de aici cred că am analiza cu adevărat o știință complet nouă ", a declarat Johnson pentru Space.com luna trecută, când echipa EHT a anunțat rezultă inelul său foton. (Această distanță ar fi de aproximativ 10 ori mai departe; luna este în medie de 238.855 mile, sau 384.400 km, de Pământ.)
O denivelare în drum
Pandemia coronavirusului a făcut calea către descoperirile viitoare EHT mai dificile decât ar fi fost în mod obișnuit: proiectul Campania de observare 2020 a fost anulată deoarece mai multe dintre domeniile participante au fost închise din motive de sănătate și siguranță. (Proiectul adună date o singură dată pe an, pe parcursul unei ferestre din martie și aprilie, când vremea tinde să fie bună la toate locurile sale de observare pe scară largă.)
Anularea a fost o mutare corectă, a spus Doeleman. Dar a fost „deznădăjduitor”, a adăugat el, mai ales că observațiile din acest an ar fi inclus contribuții pentru prima dată de instrumente din Groenlanda, Arizona și Alpii francezi. Astfel, campania 2020 ar fi prezentat un EHT extins, mai puternic, cu 11 domenii.
Dar echipa poate încă să facă o mulțime de analize de date și să înceapă să pună bazele observațiilor de anul viitor, a subliniat Doeleman. Așadar, spiritele dintre cercetători sunt departe de a se rupe.
"Peste colaborare acum, nu există un ton de disperare; cred că suntem unici de suferință", a spus Johnson.
"Soluția cu gaura neagră a fost derivată de Karl Schwarzschild în tranșee în timpul Primului Război Mondial", a spus el, referindu-se la fizicianul german care a venit cu prima soluție exactă pentru Ecuațiile generale ale relativității lui Einstein. "Deci, știința continuă și cred că are un rol important chiar și pe fondul acestor provocări."
- Această gaură neagră imensă se învârte la jumătate din viteza luminii!
- Echipa Telescope de la Horizon a câștigat premiul Breakthrough de 3 milioane de dolari pentru imagini epice cu găuri negre
- 8 mistere astronomice debordante
