ไม่หยุด เลื่อนกลับขึ้น ดูภาพนั้น หยุดเลื่อนลงและมองอีกครั้ง สิ่งที่คุณกำลังดูคือประวัติศาสตร์ นั่นคือภาพโดยตรงแรกที่เคยมีอยู่ของเหตุการณ์เหตุการณ์ของกหลุมดำ-
มันอยู่ห่างออกไป 55 ล้านปีแสงและเป็นหลุมดำที่ยอดเยี่ยมที่เป็นศูนย์กลางของกาแลคซีรูปไข่ยักษ์ที่เรียกว่า M87 สิ่งนี้มีความเป็นก้อน - ประมาณ 6.5 พันล้านเท่าของมวลของดวงอาทิตย์
มันไม่รุ่งโรจน์เหรอ?
สิ่งที่คุณกำลังดูคือผลลัพธ์แรกจาก Event Horizon Telescope (EHT) การทำงานร่วมกันระดับโลกที่เปลี่ยนกล้องโทรทรรศน์วิทยุทั่วโลกให้กลายเป็นกล้องโทรทรรศน์ยักษ์ตัวหนึ่งอย่างชัดเจนเพื่อค้นหาว่าหลุมดำมีลักษณะอย่างไรในชีวิตจริง
สวยงามมันจับคู่การทำนายย้อนหลังไปหลายทศวรรษ นี่คือ ตอนนี้เรารู้แล้วว่าวัตถุทางดาราศาสตร์ที่เป็นเพียงทฤษฎีเพียง 50 ปีที่ผ่านมาเป็นสิ่งที่นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์คิดว่าพวกเขาเป็น
เป็นมหาศาลรูดำมีอยู่. และเราสามารถดูได้
"การเผชิญหน้าของทฤษฎีด้วยการสังเกตเป็นช่วงเวลาที่น่าทึ่งสำหรับนักทฤษฎี"Luciano Rezzolla นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์กล่าวของ Goethe University ในประเทศเยอรมนี
"มันเป็นความโล่งใจและเป็นแหล่งของความภาคภูมิใจที่จะตระหนักว่าการสังเกตตรงกับการคาดการณ์ของเราเป็นอย่างดี"
ดูเหมือนสีส้มเบลอกาแฟคราบ แต่นี่คือสิ่งที่เรากำลังดูอยู่ ตรงกลางเป็นเงาของหลุมดำ เราไม่สามารถมองเห็นหลุมดำเองได้เพราะแรงโน้มถ่วงอันยิ่งใหญ่ของมันไม่อนุญาตให้รังสีที่ตรวจพบได้ใด ๆ ที่จะหลบหนีดังนั้นมันจึงปรากฏเป็นพื้นที่ทึบแสง
รอบ ๆ เป็นแผ่นดิสก์สะสม หลุมดำมวล supermassive ของ M87 นั้นใช้งานได้ซึ่งหมายความว่ามันล้อมรอบด้วยแผ่นดิสก์ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากของก๊าซที่ร้อนแรงหมุนวนและฝุ่นที่ค่อยๆตกลงไปในหลุมดำ แผ่นดิสก์นั้นให้รังสีจำนวนมาก
หอสังเกตการณ์รังสีเอกซ์จันทราโคลสอัพของแกนกลางของกาแลคซี M87 (NASA/CXC/Villanova University/J. Neilsen)
เนื่องจากแผ่นดิสก์กำลังหมุนจึงดูสว่างขึ้นเมื่อมันเคลื่อนเข้าหาเราและหรี่ลงที่ซึ่งมันกำลังเคลื่อนที่ออกไป ผลกระทบนี้ถูกคาดการณ์โดยทฤษฎีของ Einsteinสัมพัทธภาพทั่วไป-
ภาพไม่ได้มีความละเอียดสูงพอที่จุดนี้เพื่อวัดความเร็วในการหมุน แต่ทีม EHT ที่ดูวัตถุเป็นเวลาสี่วันสามารถบอกได้ว่ามันหมุนไปในทิศทางตามเข็มนาฬิกา
"เมื่อเราแน่ใจว่าเราได้ถ่ายภาพเงาเราสามารถเปรียบเทียบการสังเกตของเรากับแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่กว้างขวางซึ่งรวมถึงฟิสิกส์ของพื้นที่แปรปรวนสสารที่ร้อนจัดและสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งคุณสมบัติหลายอย่างของภาพที่สังเกตได้ตรงกับความเข้าใจเชิงทฤษฎีของเราอย่างน่าประหลาดใจ"Paul TP Ho กล่าวของหอสังเกตการณ์เอเชียตะวันออก
"สิ่งนี้ทำให้เรามั่นใจเกี่ยวกับการตีความการสังเกตของเรารวมถึงการประเมินมวลของหลุมดำ"
การวิเคราะห์ในอนาคตของข้อมูล - ซึ่งทั้งหมดถูกเปิดเผยต่อสาธารณะ - สามารถเปิดเผยรายละเอียดเพิ่มเติมได้เช่นการทำนายภาพที่ตรงกับสัมพัทธภาพทั่วไปอย่างใกล้ชิด นอกจากนี้ยังสามารถช่วยนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์หากลไกที่ผลิตเครื่องบินไอพ่นที่มีความสัมพันธ์ขนาดใหญ่ที่ถ่ายจากหลุมดำที่ใช้งานอยู่
ความประทับใจของศิลปินที่มีต่อ M87*แสดงเจ็ทสัมพัทธภาพและวัสดุที่มีความร้อนสูงรอบตัว -นั่น/ม. ชาว Kornmesser-
ภาพไม่ชัดเจนมากดังนั้นจึงมีเอฟเฟกต์บางอย่างที่เราอาจไม่สามารถมองเห็นได้เช่นเอฟเฟกต์สัมพัทธภาพที่เรียกว่าการลากเฟรมซึ่งเกิดขึ้นเมื่อหลุมดำหมุน ขณะที่มันหมุนเพราะแรงโน้มถ่วงของมันรุนแรงมากมันจะลากกาลอวกาศไปด้วย
“ นั่นเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นผลกระทบของสัมพัทธภาพทั่วไปเป็นเวลานานมาก แต่มันก็มีขนาดใหญ่มากหากคุณใกล้ชิดกับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจริงของหลุมดำ” นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ทฤษฎี Philip Hopkins แห่ง Caltech ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัย
"และถ้าเราสามารถวัดได้ไม่เพียง แต่เป็นการทดสอบที่น่าสนใจอย่างยิ่งของระบอบสัมพัทธภาพแปลก ๆ นี้มันยังบอกคุณว่าข้อมูลที่ยอดเยี่ยมจริง ๆ ถ้าหลุมดำหมุนอยู่นั่นคือการบอกคุณว่ามีโมเมนตัมเชิงมุมซึ่งบอกคุณเกี่ยวกับทุกสิ่งที่ต้องกลืน
กล่าวอีกนัยหนึ่งการสังเกตโดยตรงที่มีรายละเอียดเป็นพิเศษของหลุมดำสามารถบอกเราได้ว่าคนที่มีความสามารถพิเศษได้อย่างไร
แต่นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้น นี่เป็นเพียงภาพแรก และเราแทบจะไม่ประมาทงานที่น่าทึ่งที่เข้ามา
ที่ตั้งของกล้องโทรทรรศน์ EHT บางแห่งรวมถึงเส้นฐานยาวระหว่างพวกเขา (ESO/ L. Calçada)
“ จริงๆแล้วสิ่งที่น่าประทับใจที่สุดในทุก ๆ สิ่งที่จริงจังคือความสำเร็จทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องและไม่ใช่แค่สิ่งที่คุณเรียนรู้จากสิ่งนี้” ฮอปกินส์กล่าว
"ความสามารถในการถ่ายภาพสิ่งใดก็ตามที่มีความละเอียดทางฟิสิกส์แบบฟิสิกส์แบบนี้เป็นสิ่งที่ทำให้จิตใจมีความคิด"
มีอีกหนึ่งภาพโดยตรงที่การทำงานร่วมกันของ EHT กำลังทำงานอยู่ใน Sagittarius A*, หลุมดำที่เป็นศูนย์กลางของทางช้างเผือก - และควรจะพร้อมในไม่ช้าตามประกาศที่เราได้ยินในวันนี้-
มีการสังเกตในอนาคตที่วางแผนไว้เช่นกัน เรากำลังจะเห็นฝาที่ยกขึ้นบนวัตถุลึกลับเหล่านี้อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน วิทยาศาสตร์หลุมดำจะไม่เหมือนเดิมอีกต่อไป
มีการเผยแพร่เอกสารหกฉบับในจดหมายวารสารดาราศาสตร์- เราไม่สามารถรอให้คนหลายร้อยคนมา
