A nemzetközi Event Horizon Telescope (EHT) konzorcium, amelynek célja a fekete lyukak széleinek első képeinek felvétele, ma (április 10-én) adta ki első eredményeit. A projekt sikerének titka az, hogy miként kapcsolja össze a rádiós ételeket az egész világon, hogy virtuális távcsövet hozzon létre a Föld méretén.
A fekete lyukak gravitációs vonzása olyan erős, hogy a küszöbértékeknél ismertek esemény láthatáron, semmi sem tud menekülni, még a fény sem. Bár ez azt jelenti, hogy a fekete lyukak csak feketének tűnnek, a kutatók továbbra is arra törekednek, hogy a lehető legjobb fényképeket készítsék a tárgyak környékéről, amelyek fényben világíthatnak. Ezek a képek titkokat fedhetnek fel a fekete lyukak titokzatos felépítéséről és arról, hogy miként befolyásolják környezetét.
Az EHT célja a kép ábrázolása szupermasszív fekete lyukak A nap tömegének millió-milliárdszorosa. Például a Tejút közepén található Nyilas A * fekete lyuk napja tömegének körülbelül 4,3 millió-szorosa, míg az M87 galaxis szívében lévő fekete lyuk, amelyről most képet alkotott, körülbelül 6 milliárd napenergiát jelent.
Az EHT árnyékot vagy sziluettet keres világos háttérrel - az eseményhorizont körvonalaival. Noha a Nyilas A * árnyéka a nap átmérőjének körülbelül harmincszorosa, ez a fekete lyuk körülbelül 26 000 fényévre fekszik a Földtől, és így nézőpontunk szerint az árnyék nagyjából azonos méretű, mint egy narancs jelenik meg a hold. Az M87 szívében található fekete lyuk körülbelül 2000-szer messzebb van a Földtől, mint Nyilas A * és így még nehezebben látható (bár sokkal nagyobb).
Sőt, a fekete lyuk árnyéka nagyon homályos, amikor az EHT-t érdeklő rádiójeleket bocsátják ki. Ahhoz, hogy elegendő energiát nyerjen a Nyilas A * -ból az 1 wattos villanykörte 1 másodpercre történő begyűjtéséhez, a projekt egyik antennája körülbelül 250 millió évig tart.
E fekete lyukak ábrázolására az EHT rádióteleszkópokkal rendelkezik az egész világon, az Egyesült Államoktól Mexikóig, Chileig és a Dél-sarkig, ugyanazokat a célokat megfigyelve egyidejűleg. Az adatok egybegyűjtésével és összefűzésével ez a hálózat úgy működhet, mint egy nagy távcső, amely remélhetőleg elég nagyítóképességgel képes még távoli, homályos tárgyak észlelésére.
2017-ben a projektben nyolc rádió-obszervatórium működött, és várhatóan további három 2020-ra csatlakozik. "Ha minél több csillagvizsgálóval rendelkezik, javíthatja a képet" - mondta Avi Loeb, a Harvard Egyetem csillagászati elnöke. com. (Loeb nem tagja az EHT csapatnak.)
Annak biztosítása érdekében, hogy a rádióteleszkópok szinkronban működjenek, mindegyik egyszer megbélyegezi adatait atomi órák segítségével, amelyek hidrogéngázzal sugároznak (mikrohullámú lézer). Ebben a gázban az atomok pontos frekvencián hullámoznak, hasonlóan a lengő ingokhoz a nagyapák óráinál. Az ezektől a hidrogénmázerektől függő atomórák rendkívül stabilak, 100 millió év alatt csak körülbelül 1 másodperc veszítik.
A tudósok már régóta több távcsövet használnak, mint egyszeres nagy távcsövek, egy nagyon hosszú kiindulási interferometria néven ismert módszer. Az EHT kidolgozása során azonban egyik legfontosabb kihívás az volt, hogy működjön a viszonylag magas frekvenciájú rádióhullámokkal, amelyek ezeknek a fekete lyukaknak a képéhez szükségesek.
"Az adatok rögzítésének sebessége az Event Horizon teleszkóppal legalább nagyságrenddel gyorsabb, mint a régi, nagyon hosszú kiindulási interferometria esetén, de a modern számítógépeknél ez megvalósíthatóvá vált" - mondta Loeb.
Azonban a legnagyobb kihívásoknak, amelyekkel az Event Horizon Teleszkópot kellett szembenézniük, valószínűleg nem technikai, hanem társadalmi problémák merültek fel.
"Azt mondanám, hogy a projekt legnagyobb eredménye az, hogy a világ különböző országaiban különféle megfigyelőközpontokat tudunk összehangolni" - mondta Loeb. "A csillagászok meglehetősen versenyképesek, és több száz embert meggyőzni, hogy működjenek együtt, és kitalálják, ki a vezető, miért kell ennek a személynek a vezetőnek lennie, és hogyan kell mindegyiknek hitelt szerezni" - jelentette kihívás.
- Fekete lyuk kvíz: Mennyire ismered a természet legfurcsabb alkotásait?
- Csillagászok, hogy először fekete lyukba lépjenek be az Event Horizon távcső segítségével
- Ez a hatalmas fekete lyuk a fénysebesség felén forog!
