Forskere skal afsløre det første billede af et sort hul

Verdenen, det ser ud til, skal snart se det første billede af et sort hul.

På onsdag, astronomer over hele kloden vil holde "seks store pressekonferencer" samtidigt for at offentliggøre de første resultater af Event Horizon Telescope (EHT), som er designet netop til det formål.

Det har været en lang ventetid.

Af alle de kræfter eller objekter i universet, som vi ikke kan se – inklusive mørk energi og mørkt stof – har ingen frustreret menneskets nysgerrighed så meget som de usynlige maws, der river og sluger stjerner som så mange støvpletter.

Astronomer begyndte at spekulere om disse altædende "mørke stjerner" i 1700-tallet, og siden da er indirekte beviser langsomt akkumuleret.

"For mere end 50 år siden, videnskabsmænd så, at der var noget meget lyst i centrum af vores galakse, "Paul McNamara, en astrofysiker ved European Space Agency og en ekspert i sorte huller, fortalte AFP.

"Den har en tyngdekraft, der er stærk nok til at få stjerner til at kredse om den meget hurtigt - så hurtigt som 20 år."

For at sætte det i perspektiv, vores solsystem tager omkring 230 millioner år at kredse om Mælkevejens centrum.

Til sidst, astronomer spekulerede i, at disse lyse pletter i virkeligheden var "sorte huller" - et udtryk opfundet af den amerikanske fysiker John Archibald Wheeler i midten af ​​1960'erne - omgivet af et hvirvlende bånd af hvidglødende gas og plasma.

Ved den indvendige kant af disse lysende tilvækstskiver, tingene bliver pludselig mørkt.

"Begivenhedshorisonten" - a.k.a. point-of-no-return-"er ikke en fysisk barriere, du kunne ikke stå på det, " forklarede McNamara.

"Hvis du er på indersiden af ​​det, du kan ikke undslippe, fordi du ville have brug for uendelig energi. Og hvis du er på den anden side, du kan - i princippet."

En golfbold på månen

I dets centrum, massen af ​​et sort hul komprimeres til et enkelt, nuldimensionalt punkt.

Afstanden mellem denne såkaldte "singularitet" og begivenhedshorisonten er radius, eller halvdelen af ​​bredden, af et sort hul.

Den EHT, der indsamlede dataene til det første billede nogensinde, er ulig nogen nogensinde udtænkt.

"I stedet for at konstruere et kæmpe teleskop - som ville kollapse under sin egen vægt - kombinerede vi flere observatorier, som om de var fragmenter af et kæmpe spejl, "Michael Bremer, en astronom ved Institut for Millimetrisk Radio Astronomi i Grenoble, fortalte AFP.

I april 2017 otte sådanne radioteleskoper spredt over hele kloden - på Hawaii, Arizona, Spanien, Mexico, Chile, og Sydpolen - blev trænet på to sorte huller i meget forskellige hjørner af universet for at indsamle data.

Undersøgelser, der kunne blive afsløret i næste uge, vil sandsynligvis zoome ind på det ene eller det andet.

Oddsmagere foretrækker Skytten A*, det sorte hul i midten af ​​vores egen elliptiske galakse, der først fangede astronomernes øjne.

Sag A* har fire millioner gange vores sols masse, hvilket betyder, at det sorte hul genereres er omkring 44 millioner kilometer på tværs.

Det lyder måske som et stort mål, men for teleskoparrayet på Jorden omkring 26, 000 lysår (eller 245 billioner kilometer) væk, det er som at prøve at fotografere en golfbold på Månen.

Tester Einstein

Den anden kandidat er et monster sort hul-1, 500 gange mere massiv end Sag A* - i en elliptisk galakse kendt som M87.

Det er også meget længere fra Jorden, men afstand og størrelse balancerer, gør det nogenlunde lige så nemt (eller svært) at udpege.

En grund til, at denne mørke hest måske bliver den, der bliver afsløret i næste uge, er lys smog i Mælkevejen.

"Vi sidder på sletten i vores galakse - du skal se gennem alle stjerner og støv for at komme til centrum, " sagde McNamara.

Dataene indsamlet af det fjerntliggende teleskoparray skulle stadig indsamles og samles.

"De billedbehandlingsalgoritmer, vi udviklede, udfylder de huller af data, vi mangler for at rekonstruere et billede af et sort hul, " sagde holdet på deres hjemmeside.

Astrofysikere, der ikke er involveret i projektet, herunder McNamara, venter spændt - måske spændt - på at se, om resultaterne udfordrer Einsteins generelle relativitetsteori, som aldrig er blevet testet på denne skala.

Banebrydende observationer i 2015, der gav de involverede videnskabsmænd en Nobelpris, brugte gravitationsbølgedetektorer til at spore to sorte huller, der smadre sammen.

Da de smeltede sammen, krusninger i krumningerne af tid og rum skaber en unik, og sporbar, Underskrift.

"Einsteins generelle relativitetsteori siger, at det er præcis, hvad der skal ske, " sagde McNamara.

Men det var små sorte huller - kun 60 gange mere massive end Solen - sammenlignet med nogen af ​​dem under EHT's blik.

"Måske er dem, der er millioner af gange mere massive, forskellige - vi ved det bare ikke endnu."

© 2019 AFP