В сряда астрономи от цял свят проведоха „шест значими пресконференции“ едновременно, за да обявят първите резултати от работата на телескопа Event Horizon (EHT), който е проектиран точно за тази цел.
От всички сили или обекти във Вселената, които не можем да видим – включително тъмната енергия и тъмната материя – никой не е очаровал така човешкото любопитство, колкото невидимите дупки, които разкъсват и поглъщат звезди.
Астрономите започнаха да спекулират за тези всеядни „тъмни звезди“ още през 18-ти век и оттогава непреките доказателства за съществуването им бавно се натрупват.
„Преди повече от 50 години учените видяха, че в центъра на нашата галактика има нещо много светло“, заяви Пол Макнамара, астрофизик от Европейската космическа агенция и експерт по черните дупки.
„Тя има гравитационно издърпване достатъчно силно, за да накара звездите да орбитират окола нея много бързо, около 20 години. За да поставим това в перспектива, на нашата Слънчева система отнема около 230 милиона години, за да обиколи центъра на Млечния път.“
В крайна сметка астрономите предположиха, че тези светли петна са всъщност „черни дупки“ – термин, измислен от американския физик Джон Арчибалд Уилър в средата на 60-те години – заобиколени от въртящ се пояс от бял газ и плазма.
Върху вътрешния ръб на тези светли дискове, нещата внезапно затъмняват.
„Хоризонтът на събитията“ – или точката, от която няма завръщене „не е физическа бариера, не можете да стоите на нея“, обясни Макнамара.
„Ако сте вътре, не можете да избягате, защото ще се нуждаете от безкрайна енергия. А ако сте от другата страна, по принцип можете“.
Топка за голф на Луната
В центъра си масата на черната дупка се компресира в единствена, нулева точка.
Разстоянието между така наречената „сингулярност“ и хоризонта на събитието е радиусът или половината от ширината на черна дупка.
Event Horizon (EHT), който събираше данните за първата по рода си снимка, няма аналог досега.
„Вместо да изградим гигантски телескоп, който да се срине под собственото си тегло, ние обединихме няколко обсерватории, все едно са фрагменти от гигантско огледало,“ каза Майкъл Бремер, астроном от Института за милиметрична радиоастрономия в Гренобъл.
През април 2017 г. осем такива радиотелескопа, разпръснати по целия свят – в Хавай, Аризона, Испания, Мексико, Чили и Южния полюс – бяха обърнати към две черни дупки в много различни краища на Вселената, за да събират данни за тях.
Проучванията, които вероятно ще бъдат разкрити следващата седмица, ще дадат светлина върху една от двете.
Залозите клонят към „Стрелец А“, черната дупка в центъра на нашата собствена елиптична галактика, която е първата, привлякла погледа на астрономите.
„Стрелец А“ има четири милиона пъти по-голяма маса от нашето слънце, което означава, че черната дупка е с дължина 44 милиона километра.
Това може да звучи като голяма цел, но за масива на телескопи на Земята, които са на около 26 000 светлинни години (или 245 трилиона километра), това е като да се опитвате да снимате топка за голф на Луната.
Тест за теорията на Айнщайн
Другият кандидат е чудовищна черна дупка – 1500 пъти по-масивна дори от „Стрелец А“ – в елиптична галактика, известна като M87.
Също така е много по-далеч от Земята, но балансът на разстоянието и размера е доста по-лесен (или труден).
Една от причините, поради които този тъмен обект може да бъде разкрит пред света следващата седмица, е лек смог в Млечния път.
„Ние сме в периферията на нашата галактика – трябва да погледнете през всички звезди и прах, за да стигнете до центъра“, казва Макнамара.
„Разработените алгоритми за изобразяване запълниха пропуските в данните, които липсват, за да възстановим снимката на черна дупка“, казва екипа изследователи.
Астрофизиците, които не са включени в проекта, включително и Макнамара, с нетърпение очакват да видят дали констатациите оспорват теорията на относителността на Айнщайн, която никога не е била тествана в този мащаб.
Пробивните наблюдения през 2015 г., които спечелиха Нобелова награда на учените, използваха детектори за гравитационни вълни, за да проследят две черни дупки, разбиващи се една в друга.
Докато те се сливат, правят гънки и разкъсвания във времево-пространствения континуум, създавайки уникален и различим подпис.
„Теорията на Айнщайн за общата относителност казва, че точно това трябва да се случи“, казва Макнамара.
Но това бяха малки черни дупки – само 60 пъти по-масивни от Слънцето – в сравнение с тези под погледа на Event Horizon (EHT).
„Може би тези, които са милиони пъти по-масивни, са различни – все още не знаем“.
