An Exit Chute from the Universe:The Story of a Historic Effort to Image a Black Hole
Πραγματικά λειτούργησε.
Το τηλεσκόπιο Event Horizon (EHT) ακουγόταν πάντα σαν μια απίθανη πρόταση:δημιουργήστε ένα εικονικό τηλεσκόπιο στο μέγεθος της Γης για να τραβήξετε μια φωτογραφία της σκιάς μιας μαύρης τρύπας. Κάθε κομμάτι αυτής της πρότασης είναι λίγο παράλογο.
Αλλά λειτούργησε. Μετά από περισσότερο από μια δεκαετία τεχνικής ανάπτυξης και συγκέντρωσης κεφαλαίων και διαμάχης αστρονόμων και τηλεσκοπίων, οι αστρονόμοι του EHT αποκάλυψαν την πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας—μια φυσαλίδα καθαρής βαρύτητας, μια τρύπα στον χωρόχρονο, μια πρόβλεψη της γενικής σχετικότητας τόσο περίεργη που Ο ίδιος ο Άλμπερτ Αϊνστάιν για πολύ καιρό αρνιόταν να πιστέψει ότι η ιδέα ήταν δυνατή.
Σε έξι ταυτόχρονες συνεντεύξεις τύπου σε τέσσερις ηπείρους, οι αστρονόμοι φώτισαν τις οθόνες προβολής με μια εικόνα που, τουλάχιστον για τους ειδικούς, είναι αδιαμφισβήτητη:ένας σκοτεινός κύκλος που περιβάλλεται από ένα δαχτυλίδι από ελαφριές και λοξές φλογερές σταγόνες, συστάδες ύλης θερμαινόμενες στους 100 εκατομμύρια βαθμούς και κυκλώνοντας τη μαύρη τρύπα με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός.
Τεχνικά, αυτή είναι μια εικόνα της σκιάς μιας μαύρης τρύπας:συγκεκριμένα, μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα—ένα θηρίο 6,5 δισεκατομμυρίων ηλιακής μάζας—55 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη στο κέντρο του γαλαξία Messier 87. Οι μαύρες τρύπες παγιδεύουν ό,τι πέφτει μέσα, συμπεριλαμβανομένου του φωτός, το οποίο γι' αυτό είναι μαύρα. Κατά μία έννοια, είναι θεμελιωδώς μη ορατές, μονόδρομες κοσμικές καταπακτές διαφυγής που οδηγούν σε ... καλά, αυτό το μέρος είναι ασαφές. Αλλά λόγω του τρόπου με τον οποίο παραμορφώνουν τον χωρόχρονο, επιβάλλουν μια σκοτεινή σιλουέτα στη λαμπερή, υπερθερμασμένη ύλη που τους περιβάλλει. Αυτή είναι η μόλις φανταστική σκηνή που κατέγραψε το EHT κατά τη διάρκεια μιας παρατήρησης πριν από σχεδόν τέσσερα χρόνια και αποκαλύφθηκε στον κόσμο δύο χρόνια αργότερα.
Από τη δεκαετία του 1960, όταν τα έμμεσα αστρονομικά στοιχεία και οι ανακαλύψεις στη θεωρητική φυσική έκαναν την ύπαρξη μαύρων τρυπών εντελώς αναμφισβήτητη, αυτά τα αντικείμενα βρίσκονταν σε ένα είδος γνωσιολογικού κενού:ήταν η πιο πιθανή εξήγηση για κάθε είδους κατά τα άλλα ανεξήγητα φαινόμενα, αλλά όχι Κάποιος είχε πολλές ελπίδες να το δει ποτέ.
Αυτό άλλαξε στα τέλη της δεκαετίας του 1990, όταν αστρονόμοι σε όλο τον κόσμο άρχισαν να κατασκευάζουν ισχυρά ραδιοπαρατηρητήρια υψηλής συχνότητας σε ψηλό έδαφος στη Χαβάη, το Μεξικό, τη Χιλή και το Νότιο Πόλο. Οι θεωρητικοί αστροφυσικοί υπολόγισαν ότι, θεωρητικά, η ένωση αυτών των τηλεσκοπίων χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται συμβολομετρία πολύ μεγάλης γραμμής βάσης θα τους επέτρεπε να δουν τις σκιές υπερμεγέθων μαύρων οπών που ήταν αρκετά τεράστιες και κοντά στη Γη. Το μεγαλύτερο έπαθλο ήταν πάντα ο Τοξότης Α*, η μαύρη τρύπα τεσσάρων εκατομμυρίων ηλιακής μάζας στο κέντρο του Γαλαξία. Ο Τοξότης Α* παραμένει αόρατος —τουλάχιστον από το κοινό. Ωστόσο, η M87, η μόνη άλλη γνωστή μαύρη τρύπα που έχει καταλάβει το EHT, έχει συλληφθεί.
Συνήθως μεγάλες επιστημονικές ανακαλύψεις όπως αυτή διαρρέουν νωρίς, αλλά αυτή τη φορά οι αστρονόμοι κράτησαν εκπληκτικά αυστηρό έλεγχο. Η France Córdova, διευθύντρια του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών —το οποίο έχει επενδύσει περισσότερα από 28 εκατομμύρια δολάρια στο EHT όλα αυτά τα χρόνια—είδε την εικόνα για πρώτη φορά στη συνέντευξη Τύπου το πρωί της 10ης Απριλίου 2019. Την έκανε να δακρύσει.
Το NSF και άλλα χρηματοδοτικά ιδρύματα υποσχέθηκαν ότι το αποτέλεσμα του EHT θα ήταν «ρηξικέλευθο» και ήταν σίγουρα - η πρώτη άμεση απόδειξη για την ύπαρξη οριζόντων γεγονότων, το καθοριστικό χαρακτηριστικό μιας μαύρης τρύπας. Όμως, όποιος ήλπιζε ότι αυτή η εικόνα θα εξαφανιζόταν από τη σιδερένια θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν απογοητεύτηκε:η μαύρη τρύπα μοιάζει ακριβώς όπως λέει η αιωνόβια θεωρία ότι θα έπρεπε.
Αλλά αυτή η φωτογραφία είναι μόνο η αρχή. Από την παρατήρηση του 2017, η συστοιχία EHT έχει ήδη αυξηθεί σε μέγεθος και οξύτητα, με ένα νέο τηλεσκόπιο να ενώνεται και ένα άλλο στο δρόμο και με την εγκατάσταση ολοένα πιο ισχυρού υλικού επεξεργασίας ψηφιακού σήματος σε κάθε τοποθεσία. Όπως είπε στη συνέντευξη Τύπου ο Sera Markoff, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ, στο μέλλον όλα τα είδη νέων τηλεσκοπίων θα ενταχθούν στο EHT για να παρατηρήσουν ταυτόχρονα M87, Sagittarius A* και άλλες μαύρες τρύπες σε πολλές διαφορετικές ζώνες φωτός - ραδιόφωνο , ακτίνες Χ, ακτίνες γάμμα, υπέρυθρες και οπτικές.
Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι τις δύο ώρες μετά τη συνέντευξη Τύπου, τουλάχιστον έξι επιστημονικές εργασίες σχετικά με την παρατήρηση εμφανίστηκαν στο διαδίκτυο. Σχεδόν σίγουρα περιέχουν ενδείξεις και νέες ερωτήσεις που θα χρειαστούν περισσότερο χρόνο για να επεξεργαστούν από ό,τι μπορεί να ανεχτεί ένας κύκλος ειδήσεων 24/7. Προς το παρόν, ωστόσο, αξίζει να σταματήσουμε για λίγο για να αναλογιστούμε την παράξενη φύση και το αξιοσημείωτο γεγονός ότι αυτά τα αισθανόμενα δίποδα που χρησιμοποιούν εργαλεία σε έναν μικρό κόσμο σε ένα ηλιακό σύστημα κατάφεραν με κάποιο τρόπο να μετατρέψουν τον πλανήτη τους σε τηλεσκόπιο και να τραβήξουν ένα εικόνα ενός αγωγού εξόδου από το σύμπαν.
