Kansainvälinen Event Horizon Telescope (EHT) -konsortio, jonka tavoitteena on kaapata ensimmäiset kuvat mustien reikien reunoista, julkaisi ensimmäiset tuloksensa tänään (10. huhtikuuta). Projektin menestyksen salaisuus on se, kuinka se yhdistää radiolautaset ympäri maailmaa luomaan Maan kokoisen virtuaalisen kaukoputken.
Mustien reikien painovoimaveto on niin voimakas, että ohituskynnykset, jotka tunnetaan nimellä tapahtumahorisontit, mikään ei voi paeta, edes valo. Vaikka tämä tarkoittaa, että mustat aukot näyttävät yksinkertaisesti mustilta, tutkijoiden tavoitteena on silti vangita parhaimmat valokuvansa esineiden ympäristöstä, joka saattaa hehkua valolla. Nämä kuvat saattavat paljastaa salaisuuksia mustien reikien salaperäisestä rakenteesta ja kuinka ne vaikuttavat ympäristöönsä.
EHT pyrkii kuvaamaan supermassiiviset mustat aukot miljoonia miljardeja kertoja auringon massa. Esimerkiksi, Linnunradan keskellä oleva Jousimiehen A * musta reikä on noin 4,3 miljoonaa kertaa aurinkojemme massa, kun taas M87-galaksin sydämessä, josta se on nyt julkaissut kuvan, on noin 6 miljardia aurinko massaa.
EHT etsii varjoa tai siluettia kirkkaalla taustalla - tapahtumahorisontin ääriviivat. Vaikka Jousimiehen A * varjo on noin 30-kertainen auringon halkaisijaan nähden, tämä musta reikä sijaitsee noin 26 000 valovuoden päässä maasta, ja niin meidän näkökulmastamme varjo on suunnilleen samankokoinen kuin oranssi näyttäisi kuu. M87: n ytimen musta aukko on noin 2000 kertaa kauempana maasta kuin Jousimies A * ja on siten vielä vaikeampi nähdä (vaikka se on paljon isompi).
Lisäksi mustien reikien varjot ovat hyvin himmeitä, kun on kyse EHT: lle kiinnostavien radiosignaalien lähettämisestä. Riittävän energian kaappaaminen Jousimiehestä A * 1 watin lampun sytyttämiseksi 1 sekunniksi vie projektin yhden antennin noin 250 miljoonaa vuotta.
Näiden mustien reikien kuvaamiseksi EHT: llä on radioteleskooppeja ympäri maailmaa Yhdysvalloista Meksikoon Chileen etelänapaan, tarkkailemalla samoja kohteita samanaikaisesti. Keräämällä tietoa yhtenäisesti ja ompelemalla se yhteen, tämä verkko voi toimia kuin yksi suuri kaukoputki, sellainen, jolla on toivottavasti tarpeeksi suurennusvoimaa havaitakseen jopa kaukana olevat, himmeät esineet.
Vuonna 2017 projektiin kuului kahdeksan radion observatorioa, ja vielä kolmen odotetaan liittyvän vuoteen 2020 mennessä. "Jos sinulla on niin monta observatorioa, voit parantaa imagoa", Avi Loeb, Harvardin yliopiston tähtitieteen puheenjohtaja, kertoi Spacelle. com. (Loeb ei ole EHT-tiimin jäsen.)
Varmistaaksesi, että radioteleskoopit toimivat synkronoituna, leimataan joka kerta tiedot tietoihinsa atomikellojen avulla, jotka paloittavat (mikroaaltolaseri) säteittävät vetykaasua. Tämän kaasun atomit heiluvat tarkalla taajuudella, aivan kuten heiluttavat heilurit tekevät isoisäkellossa. Näistä vetymassereista riippuvat atomikellat ovat erityisen vakaita ja menettävät vain noin sekunnin 100 miljoonan vuoden välein.
Tutkijoilla on jo kauan ollut useiden kaukoputkien verkkoja, jotka toimivat kuin yhden suuret kaukoputket, tekniikka, joka tunnetaan nimellä erittäin pitkä lähtövirtainterferometria. Keskeinen haaste EHT: n suunnittelussa oli kuitenkin toiminta suhteellisen korkeataajuisilla radioaalloilla, joita tarvitaan näiden mustien reikien kuvaamiseen.
"Nopeus, jolla dataa tallennetaan Event Horizon -teleskoopilla, on ainakin suuruusluokkaa nopeampi kuin vanha erittäin pitkä perusvirtainterferometria, mutta nykyaikaisissa tietokoneissa tämä tuli toteutettavissa", Loeb sanoi.
Suurimmat haasteet, joihin Event Horizon -teleskoopin oli vastattava, eivät ole saattaneet olla tekniset, vaan sosiaaliset.
"Sanoisin, että tämän hankkeen suurin saavutus on erilaisten observatorioiden koordinointi eri maissa ympäri maailmaa", Loeb sanoi. "Tähtitieteilijät ovat melko kilpailukykyisiä, ja satojen vakuuttaminen toimimaan yhdessä ja selvittämään kuka johtaja on, miksi kyseisen henkilön pitäisi olla johtaja ja kuinka heidän kaikkien pitäisi saada luottoa, on melkoinen haaste."
- Black Hole -kilpailu: Kuinka hyvin tunnet luonnon hauraimmat luomukset?
- Tähtitieteilijät kääntyvät mustaan reikään ensimmäistä kertaa tapahtumahorizon-teleskoopilla
- Tämä valtava musta reikä pyörii puolet valon nopeudesta!
