Para astronom mengatur teleskop pinggan radio di seluruh dunia menjadi kamera maya bersaiz Bumi untuk percubaan baru yang berani yang cuba memberikan imej lubang hitam yang pertama. Kerjasama teleskop ditetapkan untuk buat pengumuman besar keputusan minggu ini, dan anggota juga menerangkan pendekatan penyelidikan mereka pada ceramah pada bulan Mac.
Lubang hitam melengkung melampau dalam ruang-waktu yang begitu kuat, graviti besarnya bahkan tidak membiarkan cahaya melarikan diri setelah ia cukup dekat.
Idea ahli astronomi adalah untuk gambar siluet legap bulat lubang hitam melakonkan latar yang terang. Tepi bayangan adalah cakerawala peristiwa, titik lubang hitam tidak kembali. Gambar bernilai seribu perkataan, dan gambar lubang hitam akan menjadi alat penting untuk memahami astrofizik, kosmologi dan peranan lubang hitam di alam semesta.
Sekiranya angkasawan meletakkan oren di permukaan bulan, buah sitrus akan sangat sukar dilihat dari Bumi. Lubang hitam sama sukar untuk dilihat, kata Sheperd Doeleman, pengarah projek projek baru yang bercita-cita tinggi yang dinamakan Event Horizon Telescope.
Doeleman berkongsi anekdot ini dengan penonton di panel di festival South by Southwest (SXSW) di Austin, Texas, bulan lalu. Doeleman dan rakan sekerja Sera Markoff, Peter Galison dan Dimitrios Psaltis menerangkan bagaimana projek ini berfungsi semasa acara SXSW, "EHT: Usaha Planet untuk Memotret Lubang Hitam."
Lubang hitam adalah struktur besar jika dibandingkan dengan planet dan manusia. Tetapi yang nampak besar bagi kami adalah, pada skala galaksi, kecil sekali. Oleh itu, memotret cakerawala peristiwa lubang hitam menjadi rumit.
"Salah satu sasaran EHT adalah kira-kira 10 peratus ukuran sistem suria kita," kata Sera Markoff, ahli astrofizik dari University of Amsterdam, semasa panel tersebut. Lubang hitam supermasif di tengah Bima Sakti, dipanggil Sagitarius A *, adalah mengenai ukuran orbit Mercury, tambah Doeleman.
Sekiranya kapal angkasa dapat menarik ahli astronomi keluar dari Bima Sakti, yang kira-kira 50 bilion kali lebih besar daripada Sagittarius A *, menurut Markoff, maka melihat lubang hitam ini di antara berbilion bintang dan planet lain di galaksi akan sangat rumit.
Untuk memerhatikan lubang hitam supermasif di tengah galaksi Bima Sakti, atau untuk melihat sasaran lain dari projek tersebut - lubang hitam supermasif di teras galaksi elips supergiant Messier 87 - pasukan EHT harus mengubah Bumi menjadi teleskop maya pelantar. Ini kerana kekuatan teleskop untuk menyelesaikan gambar terbatas pada ukuran pinggannya, dan dengan menggunakan pelbagai instrumen di seluruh dunia, pasukan ini secara efektif memecah pinggan dan menyebarkan kepingan di seluruh dunia untuk membuat satu mata besar.
Pemerhatian teleskop radio yang terlibat dalam pemerhatian EHT 2017 adalah ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array in Chile; APEX (Atacama Pathfinder Experiment) di Chile; IRAM 30m (Institut de RadioAstronomie Millimétrique) di Sepanyol; LMT (Large Millimeter Telescope) di Mexico; SMT (Submillimeter Telescope) di Arizona; JCMT (James Clerk Maxwell Telescope) di Hawaii; SMA (SubMillimeter Array) di Hawaii; dan SPT (South Tole Telescope) di Antartika.
Pemerhatian yang terkoordinasi juga dibuat pada jalur sinar-X dan sinar-gamma.
Sagittarius A * tidak aktif, yang bermaksud ia tidak banyak menggunakan banyak bintang dan gas di sekitarnya, sehingga melepaskan sinaran. Lubang hitam aktif bersembunyi di dalam Messier 87. Untuk melihat lubang hitam supermasif kejiranan dan lubang yang berpusing lebih jauh, teleskop perlu memerhatikan "seluruh rentang spektrum elektromagnetik, dari radio hingga sinar gamma," kata Markoff.
Adakah Einstein 100% betul?
Sebagai teras projek, 200 saintisnya ingin menjawab dua soalan, menurut Psaltis, ahli astronomi dan ahli fizik di University of Arizona. Yang pertama adalah jika memotret lubang hitam adalah mungkin. Tetapi perkara penting kedua yang mereka tanyakan adalah jika Einstein benar 100 peratus tentang bagaimana tingkah laku lubang hitam.
"Einstein memberitahu kami 100 tahun yang lalu apa sebenarnya ukuran dan bentuk bayangan [lubang hitam] itu. Sekiranya kita dapat meletakkan pembaris di seberang bayangan itu, kita akan dapat menguji teori Einstein mengenai batas lubang hitam," Doeleman berkata.
Pasukan ini juga ingin membina model yang akan menggambarkan lubang hitam dalam pelbagai keadaan, yang kemudian akan dibandingkan dengan pemerhatian EHT.
Dalam karya yang dijelaskan di SXSW, pasukan menggunakan unit pemprosesan grafik (GPU), seperti yang digunakan di konsol permainan video kegemaran anda atau komputer anda, untuk memodelkan semua jenis hipotetis dari persekitaran lubang hitam. Mereka menghasilkan beratus-ratus gigabait data kelantangan 3D untuk memodelkan kemungkinan. Psaltis mengatakan, foton, plasma, gas dan medan magnet semuanya dijelaskan dalam ramalan lubang hitam.
Setelah memperolehnya, pasukan dapat membandingkan gambar bayangan lubang hitam dengan senario yang berbeza yang diproses oleh GPU untuk membuat simulasi yang paling realistik tentang bagaimana lubang hitam berkelakuan, berdasarkan pemahaman fizik kita sekarang.
"Apa yang boleh dilakukan oleh gambar lubang hitam untuk kita, jika kita dapat memperolehnya, adalah dengan mengambil sesuatu yang paling ekstrem, ramalan relativiti umum yang paling pelik, salah satu pencapaian hebat dari minda manusia, [dan] menggabungkannya dengan elektronik paling maju dengan kolaborasi skala planet dengan statistik paling maju [dan] teknik pengimejan baru, "kata Galison, seorang profesor di Universiti Harvard, semasa panel. "Ini seperti membuat kamera baru dengan jenis film baru, lensa jenis baru, menggabungkannya dengan kamera lain, sekaligus, dan jika itu dapat terjadi, jika kita benar-benar dapat masuk dan melihat tepat dekat cakrawala . "
Galison menambah bahawa gambar pertama lubang hitam akan membuktikan, di luar bayangan keraguan - yang dimaksudkan - bahawa struktur raksasa, perkasa dan sukar difahami ini memang wujud.
- Letupan 'Lembu' Misteri di Angkasa Mungkin Menunjukkan Kelahiran Lubang Hitam
- Simulasi Trippy ini Menunjukkan Bagaimana Lubang Hitam Monster Bersinar Sebelum Berlanggar
- Jarang kelihatan Bintang Gobbles Black Hole Middleweight
