Mohlo by to znieť ako povesť, že vesmír je plný tajomstiev. Ale je to pravda.
Medzi nimi sú hlavné veci ako Dark Matter, Dark Energy a samozrejme naši starí priatelia Black Holes. Black Holes môžu byť najzaujímavejšie zo všetkých a pokračuje snaha porozumieť im - a pozorovať ich -.
Toto úsilie sa zvýši v apríli, keď sa Event Horizon Telescope (EHT) pokúsi zachytiť náš prvý obraz čiernej diery a jej horizont udalostí. Cieľom EHT nie je nič iné ako Strelec A, čierna diera netvora, ktorá leží v strede našej Mliečnej dráhy. Hoci EHT strávi zhromažďovaním údajov 10 dní, skutočný obrázok nebude dokončený a bude k dispozícii až do roku 2018.
EHT nie je jediný ďalekohľad, ale celý rad rádiologických ďalekohľadov z celého sveta je spolu spojených. EHT zahŕňa superhviezdy astronomického sveta, ako je napríklad Atacama Large Millimeter Array (ALMA), ako aj menej známe rozsahy, ako je napríklad južný pól Telescope (SPT.). všetky tieto ďalekohľady je možné spojiť tak, že pôsobia ako jeden veľký rozsah veľkosti Zeme.
Kombinovaná sila všetkých týchto ďalekohľadov je nevyhnutná, pretože hoci cieľ EHT, Strelec A, má viac ako 4 miliónnásobok hmotnosti nášho Slnka, je vzdialený 26 000 svetelných rokov od Zeme. Je to tiež len asi 20 miliónov kilometrov. Obrovské, ale malé.
EHT je pôsobivý z mnohých dôvodov. Aby fungoval, je každý z ďalekohľadov kalibrovaný atómovými hodinami. Tieto hodiny udržujú čas s presnosťou približne biliónty sekundy za sekundu. Úsilie si vyžaduje armádu pevných diskov, ktoré budú všetky spracované pomocou jet-lineru do observatória Haystack Observatory na MIT na spracovanie. Toto spracovanie vyžaduje tzv. Mriežkový počítač, ktorý je akýmsi virtuálnym superpočítačom pozostávajúcim z 800 CPU.
Ale keď EHT urobí svoju vec, čo uvidíme? To, čo môžeme vidieť, keď konečne získame tento obraz, je založené na práci troch veľkých mien vo fyzike: Einstein, Schwarzschild a Hawking.
Keď sa plyn a prach blíži k čiernej diere, zrýchlia sa. Nejde len o to, aby sa trochu zrýchlili, veľa sa zrýchlili, a to ich núti emitovať energiu, ktorú vidíme. To by bol polmesiac svetla na obrázku vyššie. Čiernym blokom by bol tieň vrhaný na svetlo samotnou dierou.
Einstein presne nepredpovedal existenciu Čiernych dier, ale jeho teória všeobecnej relativity áno. Bolo to dielo jedného z jeho súčasníkov, Karla Schwarzschilda, ktorý v skutočnosti pritĺkal, ako môže čierna diera fungovať. Rýchly posun vpred do sedemdesiatych rokov a do práce Stephena Hawkinga, ktorý predpovedal, čo sa nazýva Hawkingovo žiarenie.
Dohromady nám tieto tri podávajú predstavu o tom, čo by sme mohli vidieť, keď EHT konečne zachytí a spracuje svoje údaje.
Einsteinova všeobecná relativita predpovedala, že superhmotné hviezdy by dostatočne časovo deformovali priestor, aby im nemohlo uniknúť ani svetlo. Schwarzschildova práca bola založená na Einsteinových rovniciach a odhalila, že čierne diery budú mať horizont udalostí. Žiadne svetlo emitované zvnútra horizontu udalosti nemôže dosiahnuť vonkajšieho pozorovateľa. A Hawkingovo žiarenie je teoretizované žiarenie čierneho tela, ktoré sa podľa predpovedí uvoľňuje čiernymi dierami.
Sila EHT nám pomôže objasniť naše chápanie čiernych dier nesmierne. Ak uvidíme, čo si myslíme, že uvidíme, potvrdí Einsteinovu teóriu všeobecnej relativity, teóriu, ktorá sa znova a znova pozorne potvrdzuje. Ak EHT vidí niečo iné, niečo, čo sme vôbec neočakávali, znamená to, že Einsteinova všeobecná relativita sa pokazila. Nielen to, ale to znamená, že naozaj nerozumieme gravitácii.
Vo fyzických kruhoch hovoria, že nikdy nie je múdre staviť proti Einsteinovi. Znova a znova sa osvedčil. Ak chceme zistiť, či mal opäť pravdu, musíme počkať do roku 2018.
