S-ar putea să sune cu adevărat să spun că Universul este plin de mistere. Dar e adevărat.
Printre aceștia sunt lucruri precum Dark Matter, Dark Energy și, desigur, vechii noștri prieteni The Black Holes. Gurile negre pot fi cele mai interesante dintre toate, iar efortul de a le înțelege - și de a le observa - este în desfășurare.
Acest efort va fi accentuat în aprilie, când Telescopul Orizontului Evenimentului (EHT) încearcă să surprindă prima noastră imagine a unei găuri negre și a orizontului său de eveniment. Ținta EHT nu este alta decât Săgetătorul A, gaura neagră monstru care se află în centrul galaxiei noastre pe Calea Lactee. Deși EHT va petrece 10 zile colectând datele, imaginea reală nu va fi finalizată și va fi disponibilă până în 2018.
EHT nu este un singur telescop, ci un număr de telescoape radio din întreaga lume legate între ele. EHT include super-stele ale lumii astronomiei precum Atacama Large Millimeter Array (ALMA), precum și scopuri mai puțin cunoscute precum Telescopul Polului Sud (SPT.) Progresele realizate în interferometrie cu linii de bază foarte lungi (VLBI) au făcut-o este posibil să conectați toate aceste telescoape, astfel încât să acționeze ca un obiectiv mare de dimensiunea Pământului.
Puterea combinată a tuturor acestor telescoape este esențială deoarece, chiar dacă ținta EHT, Săgetătorul A, are peste 4 milioane de ori masa Soarelui nostru, este la 26.000 de ani lumină de Pământ. De asemenea, sunt doar aproximativ 20 de milioane de km. Uriaș, dar minuscul.
EHT este impresionant din mai multe motive. Pentru a funcționa, fiecare dintre telescoapele componente este calibrat cu un ceas atomic. Aceste ceasuri mențin timpul până la o precizie de aproximativ un trilion de secundă pe secundă. Efortul necesită o armată de hard disk-uri, toate care vor fi transportate prin jet-liner la Observatorul Haystack la MIT pentru procesare. Această procesare necesită ceea ce se numește un computer grilă, care este un fel de super-computer virtual format din 800 de procesoare.
Dar odată ce EHT și-a făcut lucrurile, ce vom vedea? Ceea ce am putea vedea când vom obține în sfârșit această imagine se bazează pe munca a trei nume mari din fizică: Einstein, Schwarzschild și Hawking.
Pe măsură ce gazul și praful se apropie de gaura neagră, acestea accelerează. Nu doar viteză, ci se accelerează mult și asta îi face să emită energie, ceea ce putem vedea. Aceasta ar fi semiluna de lumină din imaginea de mai sus. Blobul negru ar fi o umbră aruncată peste lumină de gaura în sine.
Einstein nu a prezis exact existența găurilor negre, dar teoria sa despre relativitatea generală a făcut-o. A fost opera unuia dintre contemporanii săi, Karl Schwarzschild, care a lăsat cu ochiul în jos cum ar putea să funcționeze o gaură neagră. Avansați în anii ’70 și lucrările lui Stephen Hawking, care a prezis ceea ce este cunoscut sub denumirea de Hawking Radiation.
Luate împreună, cele trei ne oferă o idee despre ce am putea vedea când EHT captează și prelucrează în sfârșit datele sale.
Relativitatea generală a lui Einstein a prezis că stelele super masive vor distruge suficient spațiu-timp, încât nici măcar lumina nu le-ar putea scăpa. Lucrarea lui Schwarzschild s-a bazat pe ecuațiile lui Einstein și a dezvăluit că găurile negre vor avea orizonturi de evenimente. Nici o lumină emisă în interiorul orizontului evenimentului nu poate ajunge la un observator exterior. Iar radiația Hawking este radiația teoretică a corpului negru, care este prevăzută a fi eliberată de găurile negre.
Puterea EHT ne va ajuta să ne clarificăm enorm înțelegerea găurilor negre. Dacă vedem ce credem că vom vedea, confirmă teoria lui Einstein despre relativitatea generală, o teorie care a fost confirmată observativ de mai multe ori. Dacă EHT vede altceva, ceva la care nu ne așteptam deloc, atunci înseamnă că Relativitatea generală a lui Einstein a greșit. Nu numai asta, ci înseamnă că nu înțelegem gravitația cu adevărat.
În cercurile de fizică, ei spun că nu este niciodată inteligent să pariezi împotriva lui Einstein. I s-a dovedit din nou momentul și din nou. Pentru a afla dacă a avut din nou dreptate, va trebui să așteptăm până în 2018.
