Tutkijat ovat vuosikymmenien ajan todenneet, että supermassiiviset mustat reiät (SMBH) sijaitsevat suurempien galaksien keskellä. Nämä todellisuuden taivutuspisteet avaruudessa vaikuttavat erittäin voimakkaasti kaikkiin ympäröiviin asioihin, kuluttavat ainetta ja sylkevät valtavan määrän energiaa. Mutta niiden luonteen vuoksi kaikki yritykset tutkia niitä on rajoittu välillisiin menetelmiin.
Kaikki tämä muuttui alusta keskiviikkona 12. huhtikuuta 2017, jolloin kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä sai ensimmäisen kuvan Jousimies A *: sta. Käyttämällä sarjaa teleskooppeja ympäri maailmaa - jotka tunnetaan yhdessä nimellä Event Horizon Telescope (EHT) - he pystyivät visualisoimaan salaperäisen alueen tämän jättiläisen mustan aukon ympärillä, josta aine ja energia eivät pääse - ts. Tapahtumahorisonttiin.
Paitsi että tämä on ensimmäinen kerta, kun tämä salaperäinen alue mustan aukon ympärillä on kuvattu, se on myös Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian äärimmäinen testi, jota koskaan on yritetty. Se edustaa myös EHT-projektin huipentumaa, joka perustettiin nimenomaan tutkimaan mustia aukkoja suoraan ja parantamaan ymmärrystämme niistä.
Sen jälkeen kun EHT aloitti tietojen keräämisen vuonna 2006, EHT on omistettu Sagitarrius A *: n tutkimukselle, koska se on lähinnä tunnettua maailmankaikkeutta lähinnä oleva SMBH - se sijaitsee noin 25 000 valovuoden päässä maasta. Erityisesti tutkijat toivoivat selvittävän, ympäröivätkö mustat aukot pyöreää aluetta, josta aine ja energia eivät pääse poistumaan (jonka yleinen suhteellisuus ennustaa), ja kuinka ne vievät ainetta itseensä.
Sen sijaan, että muodostuisi yhdestä laitoksesta, EHT luottaa neljälle mantereelle perustuvaan maailmanlaajuiseen radioastronomian laitosten verkkoon, jotka kaikki on omistettu tutkimaan yhtä maailmankaikkeuden voimakkaimmista ja salaperäisimmistä voimista. Tämä prosessi, jossa laajalti avaruusradiolautaset ympäri maailmaa yhdistetään maapallon kokoiseksi virtuaaliseksi kaukoputkeeksi, tunnetaan nimellä Very Long Baseline Interferometry (VLBI).
Kuten Michael Bremer - kansainvälisen radioastronomian tutkimusinstituutin (IRAM) tähtitieteilijä ja Event Horizon-teleskoopin projektipäällikkö - sanoi AFP: n haastattelussa:
”Sen sijaan, että rakentaisimme niin suuren teleskoopin, että se todennäköisesti romahtaisi oman painonsa alla, yhdistimme kahdeksan observatorioita kuin jättiläisen peilin kappaleet. Tämä antoi meille yhtä suuren virtuaalisen kaukoputken kuin Maa - halkaisija on noin 10 000 kilometriä. ”
Verkkoon kuuluu instrumentteja, kuten Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) Chilessä, Arizona Radio Observatory Submillimeter Telescope, IRAM 30 metrin teleskooppi Espanjassa, Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano Meksikossa, etelänavan teleskooppi. Etelämantereella, ja James Clerk Maxwellin teleskooppi ja submillimetrijärjestelmä Mauna Keassa, Havaijilla.
Näillä ryhmillä EHT-radiolautasverkko on ainoa riittävän tehokas havaitsemaan valon, joka vapautuu, kun esine katoaa Jousimiehen A * alueelle. Ja kuudesta yöstä - keskiviikosta 5. huhtikuuta - tiistaina 11. huhtikuuta - kaikki sen ryhmät koulutettiin Linnunradan keskustassa tekemään juuri tämä. Kilpailun loppuun mennessä kansainvälinen joukkue ilmoitti kuvanneensa ensimmäisen kuvan tapahtumahorisontista.
Lopulta tietoja kerättiin noin 500 teratavua. Tiedot siirretään nyt MIT Haystack Observatoryyn Massachusettsissa, missä supertietokoneet käsittelevät niitä ja muuttavat kuvan. "Meillä on ensimmäistä kertaa historiassamme tekninen kyky tarkkailla mustia reikiä yksityiskohtaisesti", sanoi Bremer. ”Kuvia syntyy, kun yhdistämme kaiken tiedon. Mutta joudumme odottamaan tulosta useita kuukausia. "
Osana syytä odottamiseen on se, että etelänavan teleskoopin keräämät tallennetut tiedot voidaan kerätä vasta kevään alkaessa Antarktikalla - mitä tapahtuu aikaisintaan lokakuussa 2017. Sellaisena se tulee vasta vuoteen 2018 mennessä, ennen kuin yleisö saa maistella silmiään Jousimiehen A * ympäröivällä varjoalueella, ja ensimmäisen kuvan ei odoteta olevan täysin selkeää.
Kuten Heino Falcke - Radboundin yliopiston tähtitieteilijät, joka toimii nyt EHT: n tieteellisen neuvoston puheenjohtajana (ja hän ehdotti tätä kokeilua 20 vuotta sitten) - selitti EHT: n lehdistötiedotteessa ennen havainnon tekemistä:
”On haaste tehdä jotain, mitä ei ole koskaan yritetty aikaisemmin. Se on seikkailunhaluisen matkan alku kohti mustaa reikää ... Uskon kuitenkin, että tarvitsemme lisää tarkkailukampanjoita ja lopulta lisää teleskooppeja verkossa todella hyvän kuvan saamiseksi. ”
Odottamisesta huolimatta ja siitä tosiasiasta, että tarvitaan toistuvia yrityksiä ennen kuin voimme saada ensimmäisen selkeän kuvan mustasta aukosta, on syytä juhlia tällä välin paljon. Tämä ei vain ollut ensimmäinen, joka hänellä oli pitkään, mutta se edustaa myös suurta harppaus ymmärtämään yhtä luonnon voimakkaimmista ja salaperäisimmistä voimista.
Tietyn ajan kuluessa mustien reikien tutkiminen voi antaa meille mahdollisuuden ratkaista lopullisesti kuinka gravitaatio ja muut maailmankaikkeuden perustavoimat vaikuttavat toisiinsa. Vihdoinkin pystymme ymmärtämään kaiken olemassaolon yhtenä yhtenäisenä yhtälönä!
