นักดาราศาสตร์เพิ่งซูมใกล้กับขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำของกาแล็กซี่ของเรา

กล้องโทรทรรศน์ทั่วโลกได้เข้าร่วมกองกำลังเพื่อพยายามให้รูปถ่ายแรกของเราหลุมดำ- อย่างน้อยก็ไม่กี่เดือนอย่างน้อย แต่สิ่งที่จ้องมองที่หลุมดำก็เริ่มที่จะให้ผลลัพธ์แล้ว

ในปี 2013 การทดลอง Atacama Pathfinder (ปลายยอด) กล้องโทรทรรศน์วิทยุในชิลีเข้าร่วมกลุ่มกล้องโทรทรรศน์ระดับโลกซึ่งประกอบไปด้วยกล้องโทรทรรศน์ Horizon Event (EHT) เพื่อทำการสังเกตการณ์ของ Sagittarius A*, หลุมดำมวลมหาศาลที่ศูนย์กลางของกาแลคซีของเรา

และเกือบสองเท่าของความยาวพื้นฐานที่ยาวที่สุดในอาร์เรย์ซึ่งนำไปสู่การสังเกตรายละเอียดที่ดีที่สุดในพื้นที่รอบ ๆ ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำนี้

ตอนนี้เรามองไม่เห็นจริงรูดำ- พวกเขาคิดว่าจะมีดาวที่ยุบตัวหนาแน่นอย่างไม่น่าเชื่อด้วยแรงโน้มถ่วงที่แรงจนไม่มีอะไรเลยแม้แต่น้อยก็สามารถหลบหนีได้ - และหากไม่มีอะไรออกมาจากพวกเขาเราก็ไม่สามารถตรวจจับได้

สิ่งที่เราสามารถDetect เป็นพื้นที่รอบตัวพวกเขาพร้อมกับสสารขณะที่มันตกอยู่ในแรงโน้มถ่วงของหลุมดำทำให้แผ่นดิสก์สะสมที่หมุนวนซึ่งเปล่งประกายด้วยความร้อนแรงของแรงเสียดทาน อย่างไรก็ตามในระยะทางที่กำหนดจากหลุมดำไม่มีทางหนีและทุกอย่างก็ตกอยู่แม้กระทั่งแสง

จุดที่ไม่กลับมาซึ่งความเร็วในการหลบหนีสูงกว่าความเร็วแสงเรียกว่า Event Horizon และนี่คือสิ่งที่กล้องโทรทรรศน์ Event Horizon พยายามถ่ายภาพ

หลุมดำบางแห่งมีขนาดมหึมาอย่างแน่นอนเช่น Sagittarius A*ซึ่งเป็นหลายล้านเท่าของมวลของดวงอาทิตย์ สิ่งเหล่านี้มีขนาดใหญ่กว่าดาวใด ๆ ที่เรารู้จักและนักดาราศาสตร์ก็ไม่แน่ใจว่าพวกมันจะเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่วัตถุที่ใหญ่กว่าหมายความว่ามันง่ายกว่าที่จะมองเห็น - และนั่นคือเหตุผลที่ EHT มองสิ่งที่ใกล้เคียงที่สุดที่เรารู้

การสังเกต 2013 ของ Sagittarius A* ลดความละเอียดลงเหลือเพียงสามSchwarzschild Radii- หนึ่งในนั้นเท่ากับรัศมีของขอบฟ้าเหตุการณ์หรือขนาดสมมุติของหลุมดำ - เปิดเผยรายละเอียดที่เล็กถึง 36 ล้านกิโลเมตร

สิ่งนี้อาจดูใหญ่มาก - หลังจากทั้งหมดโลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 150 ล้านกิโลเมตร - แต่มันเล็กกว่าขนาดที่คาดหวังของแผ่นดิสก์การเพิ่มและทำให้นักดาราศาสตร์เริ่มหาโครงสร้างของ Event Horizon ด้วยการหารุ่นและนำไปใช้กับข้อมูล

แผนภาพการสังเกตของหลุมดำที่ถ่ายในปี 2013 (Eduardo ROS/Thomas Krichbaum/Mpifr)

“ เราเริ่มคิดว่าโครงสร้างระดับขอบฟ้าอาจมีลักษณะอย่างไรแทนที่จะเป็นเพียงแค่ข้อสรุปทั่วไปจากการมองเห็นที่เราสุ่มตัวอย่าง” นักดาราศาสตร์ Ru-Sen Lu จากสถาบัน Max Planck สำหรับดาราศาสตร์วิทยุ

"มันเป็นกำลังใจอย่างมากที่ได้เห็นว่าการปรับโครงสร้างคล้ายวงแหวนเห็นด้วยกับข้อมูลได้ดีมากแม้ว่าเราจะไม่สามารถยกเว้นรุ่นอื่น ๆ เช่นองค์ประกอบของจุดสว่าง"

ดังนั้นจึงดูเหมือนโครงสร้างของพื้นที่รอบ ๆ ขอบฟ้าเหตุการณ์ของราศีธนู A* อาจมีรูปร่างเหมือนโดนัทยักษ์รอบหลุมดำ ซึ่งสามารถอธิบายได้ว่าทำไมมันหิวมาก-

แน่นอนว่าข้อมูลไม่ได้มีรายละเอียดเพียงพอที่จะสรุปข้อสรุปใด ๆ การสังเกตในอนาคตโดย EHT จะได้รับข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อสร้างภาพที่ครอบคลุมมากขึ้น แต่จนถึงตอนนี้นี่เป็นสิ่งที่น่าตื่นเต้น

"ผลลัพธ์เป็นขั้นตอนสำคัญในการพัฒนากล้องโทรทรรศน์ Horizon Event" อย่างต่อเนื่อง

"การวิเคราะห์การสังเกตใหม่ซึ่งตั้งแต่ปี 2560 ยังรวมถึงแอลมาจะนำเราเข้าใกล้การถ่ายภาพหลุมดำในใจกลางของกาแลคซีของเรา"

การวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสารดาราศาสตร์-