KOLABORACIJA Event Horizon Telescope (EHT) objavila je nevjerojatnu fotografiju - prvu snimku crne rupe u povijesti čovječanstva.
Iako smo različite rekonstrukcije ili vizualizacije crnih rupa vidjeli u mnogim filmovima ili dokumentarnim emisijama, zapravo dosad još nismo zaista vidjeli ovaj jedinstveni svemirski fenomen.
Na televizijskim ekranima ponekad nam je crna rupa bila prikazivana kao tamna mrlja u svemirskom prostranstvu, ponekad kao crni tunel, a ponekad kao kugla, no sve te forme proizvod su mašte koja je temelje uzela u aktualnim znanstvenim otkrićima.
Crne rupe su - nevidljive
Razlog zbog kojeg još nismo uistinu vidjeli kako crna rupa izgleda sasvim je banalan - crne rupe su nevidljive. Njihova gravitacija toliko je snažna da im, iza određene točke u prostoru, više ništa ne može pobjeći.
Crnim rupama tako ne može pobjeći ni elektromagnetsko zračenje, poput rendgenskih zraka, radiovalova, svjetlosti i slično. Dakle, iz nje ne može prema nama doći ništa što mi možemo izravno opaziti, a što bi nam moglo pomoći otkriti kako crna rupa izgleda.
Postigli su nemoguće
Znanstvenici su stoga uspjeli ostvariti nešto što bi se moglo nazvati nemogućim. Kako? Uz težak trud, dvogodišnji rad i domišljatu ideju. Naime, kako bi uhvatili obrise, odnosno siluetu crne rupe, astronomi su odlučili snimiti njen horizont događaja.
"Plin koji pada prema crnoj rupi zagrijava se na više od milijardu stupnjeva, zbog čega se horizont događaja može vidjeti kao silueta čiji su veličina i oblik određeni Einsteinovom teorijom“, objasnili su u animaciji EHT-a.
Znanstvenici su nam stoga predstavili svjetlosno zračenje materije koja kruži velikom brzinom na rubu horizonta, oko područja tame koje predstavlja crnu rupu. Time su nam prikazali sjenu ili siluetu crne rupe, odnosno njezin tamni oblik na svijetloj pozadini svjetlosti koja dolazi iz okolne materije. Einsteinova opća teorija relativnosti trebala je precizno predvidjeti oblik sjene crne rupe koji je, prema njoj, trebao biti okrugao.
Snimali su jednu od najvećih poznatih crnih rupa u svemiru
Astronomi su se odlučili na snimanje dvije supermasivne crne rupe; Sagittarius A* i onu koja se nalazi u galaksiji M87. Supermasivna crna rupa Sagittarius A* nalazi se u središtu naše galaksije Mliječni put. Ima 4,3 milijuna puta veću masu od Sunca i udaljena je oko 25.000 svjetlosnih godina od Zemlje.
Druga crna rupa koju su snimili znanstvenici nalazi se u galaksiji M87 koja se nalazi u središtu zviježđa Djevice. Radi se o jednoj od najvećih poznatih crnih rupa. Njena masa je šest milijardi puta veća od Sunca, a sama galaksija je od našeg planeta udaljena 50 milijuna svjetlosnih godina.
Fotografija - astronomsko otkriće desetljeća
Predstavljamo vam prvu fotografiju crne rupe u povijesti:
Crna rupa u galaksiji M87
Znanstvenici još moraju raditi na fotografiji crne rupe Sagittarius A* iz središta naše galaksije. Ona će biti dostupna kasnije.
Teleskop veličine našeg planeta
Kako bi uspjeli snimiti ovaj tajanstven fenomen, znanstvenici su domišljato pretvorili niz radioteleskopa u virtualni teleskop veličine našeg planeta. Naime, iskoristili su osam, a kasnije i više, teleskopa na različitim dijelovima Zemlje. Jedan je primjerice bio u Arizoni, a drugi na Južnom polu, te su njima istovremeno promatrali određeni objekt u svemiru.
Time su stvorili mrežu teleskopa koja se protezala preko cijele površine svijeta, odnosno kreirali su teleskop veličine Zemlje.
Nezamisliva preciznost
No zašto je znanstvenicima bio potreban virtualni teleskop te veličine? Radi se o tome da je naša crna rupa toliko udaljena od nas da im je bio potreban uređaj nevjerojatne preciznosti kako bi je uspjeli snimiti.
Virtualni teleskop kolaboracije EHT toliko je precizan da bi se moglo reći kako bi mogao prepoznati udubine na golf-loptici na terenu u Los Angelesu - iz New Yorka.
U pomoć su došli algoritmi
Astronomi kolaboracije Event Horizon Telescope obrađivali su podatke dvije godine. Informacije koje im je pružila mreža teleskopa dale su naznake strukture crne rupe. Međutim, budući da su teleskopi bili postavljeni na samo desetak lokacija, bile su im potrebne dodatne informacije kako bi slika bila jasnija.
Kako bi popunili praznine u podacima, razvili su i koristili algoritme koji su im pomogli rekonstruirati što čišću sliku crne rupe.
Izdužena crna rupa?
Kao što smo već naveli, Einsteinova opća teorija relativnosti trebala je precizno predvidjeti oblik sjene crne rupe, koji bi prema njoj trebao biti okrugao.
Veličina i oblik crne rupe trebali bi proizlaziti iz jednadžbi opće teorije relativnosti. Ona predviđa kružni oblik sjene, ali postoje alternativne teorije gravitacije koje predviđaju nešto drukčiju geometriju siluete. Otkriće kružne sjene crne rupe stoga je i opservacijski test opće teorije relativnosti.
Izduženi oblik sjene, da je uočen, bio bi neočekivan; ne bi nužno značio da je opća teorija relativnosti pogrešna, ali bi ponukao astrofizičare na daljnje, temeljitije razumijevanje te teorije.
Povijesni događaj uskoro pratite uživo na Indexu: