Може да звучи банално, ако кажа, че Вселената е пълна с мистерии. Но е истина.
Главни сред тях са неща като Dark Matter, Dark Energy и разбира се, нашите стари приятели, Black Holes. Черните дупки може да са най-интересните от всички тях и усилията да ги разберем и наблюдаваме продължават.
Това усилие ще бъде засилено през април, когато телескопът на Event Horizon (EHT) се опита да заснеме първото ни изображение на Черна дупка и нейния хоризонт на събитията. Целта на EHT е не друг, а Стрелец А, чудовищната черна дупка, която се намира в центъра на нашата Галактика на Млечния път. Въпреки че EHT ще прекара 10 дни за събиране на данните, действителното изображение няма да бъде завършено за обработка и да бъде достъпно до 2018 г.
EHT не е единичен телескоп, а редица радиотелескопи по целия свят, всички свързани заедно. EHT включва свръхзвезди от света на астрономията като Atacama Large Millimeter Array (ALMA), както и по-малко известни области като телескопа на Южния полюс (SPT.). възможно е да свържете всички тези телескопи заедно, така че да действат като един голям обхват на размера на Земята.
Комбинираната мощност на всички тези телескопи е от съществено значение, защото въпреки че целта на ЕХТ, Стрелец А, има над 4 милиона пъти повече от масата на нашето Слънце, той е на 26 000 светлинни години от Земята. Освен това е само около 20 милиона км. Огромен, но мъничък.
EHT е впечатляващ поради редица причини. За да функционира, всеки от компонентите телескопи е калибриран с атомен часовник. Тези часовници поддържат време до точност около трилионна част от секундата в секунда. Усилията изискват армия от твърди дискове, всички от които ще бъдат транспортирани чрез реактивен лайнер до обсерваторията на Haystack в MIT за обработка. Тази обработка изисква така наречения мрежов компютър, който е вид виртуален суперкомпютър, състоящ се от 800 процесора.
Но след като EHT направи нещо, какво ще видим? Това, което може да видим, когато най-накрая получим този образ, се основава на работата на три големи имена във физиката: Айнщайн, Шварцшилд и Хокинг.
С наближаването на газ и прах към черната дупка те се ускоряват. Те не просто ускоряват малко, те ускоряват много и това ги кара да излъчват енергия, което можем да видим. Това ще бъде полумесецът на изображението по-горе. Черното петно би било сянка, хвърлена върху светлината от самата дупка.
Айнщайн не е предвидил точно съществуването на Черните дупки, но неговата теория за общата относителност го е направила. Това е дело на един от неговите съвременници, Карл Шварцшилд, който всъщност е заковал как може да работи черна дупка. Бързо напред към 70-те години и работата на Стивън Хокинг, който предсказа това, което е известно като Хокинг радиация.
Взети заедно, тримата ни дават представа какво можем да видим, когато EHT най-накрая улавя и обработва своите данни.
Общата относителност на Айнщайн предсказа, че супер масивните звезди ще изкривят достатъчно пространството и времето, че дори и светлината не може да ги избяга. Работата на Шварцшилд се основава на уравненията на Айнщайн и разкри, че черните дупки ще имат хоризонт на събитията. Никаква светлина, излъчвана от хоризонта на събитията, не може да достигне до външен наблюдател. А Хокинг радиацията е теоретизираната радиация на черното тяло, която се предвижда да бъде освободена от черни дупки.
Силата на EHT ще ни помогне да изясним неимоверно нашето разбиране за черните дупки. Ако видим онова, което мислим, че ще видим, това потвърждава теорията на Айнщайн за общата относителност, теория, която е била потвърдена наблюдателно отново и отново. Ако EHT вижда нещо друго, нещо, което изобщо не сме очаквали, това означава, че общата относителност на Айнщайн го е объркала. Не само това, но това означава, че всъщност не разбираме гравитацията.
Във физическите среди казват, че никога не е умно да залагаме срещу Айнщайн. Той е доказан правилно отново и отново. За да разберем дали отново е прав, ще трябва да изчакаме до 2018 година.
