รูดำเป็นหนึ่งในวัตถุที่น่าสนใจที่สุดในจักรวาลที่รู้จัก แต่ถึงแม้จะมีความจริงที่ว่าพวกเขาสงสัยว่าจะแฝงตัวอยู่ตรงกลางของกาแลคซีส่วนใหญ่ แต่ความจริงก็คือไม่มีใครสามารถถ่ายภาพได้จริง
นั่นเป็นเพราะหลุมดำตามชื่อของพวกเขาหมายถึงมืดมาก พวกเขามีขนาดใหญ่มากจนพวกเขากินทุกอย่างที่ข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์รวมถึงแสงทำให้พวกเขาเป็นไปไม่ได้ที่จะถ่ายภาพ- แต่นั่นอาจจะเปลี่ยนไปเมื่อเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ใหม่เปิดในเดือนเมษายนปีนี้
เรียกว่ากล้องโทรทรรศน์ Event Horizon อุปกรณ์ใหม่ประกอบด้วยเครือข่ายเครื่องรับวิทยุที่ตั้งอยู่ทั่วโลกรวมถึงที่ขั้วโลกใต้ในสหรัฐอเมริกาชิลีและเทือกเขาแอลป์ฝรั่งเศส
เครือข่ายจะเปิดระหว่าง 5 ถึง 14 เมษายนและผลลัพธ์จะทำให้ทฤษฎีของ Einsteinสัมพัทธภาพทั่วไปผ่านก้าวของมันอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน
กล้องโทรทรรศน์ Event Horizon ใช้งานได้โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่าinterferometry ที่ยาวมาก (VLBI)ซึ่งหมายความว่าเครือข่ายตัวรับสัญญาณจะมุ่งเน้นไปที่คลื่นวิทยุที่ปล่อยออกมาจากวัตถุเฉพาะในอวกาศในคราวเดียว
สำหรับหลุมดำพวกเขาจะเพ่งความสนใจไปที่คลื่นวิทยุที่มีความยาวคลื่น 1.3 มม. (230 GHz) ซึ่งทำให้พวกเขามีโอกาสที่ดีที่สุดในการเจาะผ่านเมฆก๊าซและฝุ่นที่ปิดกั้นหลุมดำ
และเนื่องจากมีเสาอากาศเหล่านี้จำนวนมากที่ปรับในจุดเดียวความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์ควรเป็น 50microarconds- เพื่อนำไปสู่มุมมองมันเทียบเท่ากับความสามารถในการมองเห็นส้มโอบนพื้นผิวของดวงจันทร์
นั่นเป็นสิ่งสำคัญเพราะเป้าหมายแรกจะเป็นหลุมดำขนาดใหญ่ที่เป็นศูนย์กลางของกาแลคซีของเราที่เรียกว่าราศีธนู A*ซึ่งเป็นเพียงขนาดของพินในท้องฟ้ายามค่ำคืนของเรา
เราไม่เคยสังเกตโดยตรงSagittarius A*แต่นักวิจัยรู้ว่ามันมีอยู่เพราะมันมีอิทธิพลต่อวงโคจรของดาวฤกษ์ใกล้เคียง
จากพฤติกรรมของดาวเหล่านี้นักวิจัยคาดการณ์ว่าหลุมดำน่าจะมีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเราประมาณ 4 ล้านเท่า แต่มีเส้นผ่านศูนย์กลางของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเพียงแค่20 ล้านกม.(12.4 ล้านไมล์) หรือมากกว่านั้น
ในระยะไกลประมาณ 26,000 ปีแสงจากโลกซึ่งทำให้เป็นเป้าหมายที่ค่อนข้างเล็ก
แต่กล้องโทรทรรศน์ Horizon Event จะมีจุดมุ่งหมายเพื่อสังเกตสภาพแวดล้อมรอบ ๆ หลุมดำและควรได้รับความละเอียดเพียงพอที่จะเห็นหลุมดำเอง
"มีความตื่นเต้นที่ยอดเยี่ยม" หัวหน้าโครงการ Sheperd Doeleman จากศูนย์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ด-สมิ ธ โซเนียนบอก Jonathan Amos ที่ BBC ในสัปดาห์นี้
"ในเดือนเมษายนเราจะทำการสังเกตว่าเราคิดว่ามีโอกาสครั้งแรกที่จะนำขอบเขตเหตุการณ์ของ Black Hole เข้ามามุ่งเน้น"
แล้วเราคาดหวังอะไรที่จะดูว่าโครงการประสบความสำเร็จหรือไม่?
นักวิจัยทำนายว่าหลุมดำจะมีลักษณะเป็นวงแหวนสว่างของแสงรอบ ๆ หยดสีเข้ม
แสงถูกปล่อยออกมาจากอนุภาคก๊าซและฝุ่นที่เร่งความเร็วด้วยความเร็วสูงก่อนที่พวกเขาจะถูกฉีกออกจากกันและบริโภคโดยหลุมดำ Blob สีเข้มจะเป็นเงาที่ทำให้เกิดความวุ่นวาย
แต่ถ้าไอน์สไตน์พูดถูกเราควรเห็นแสงเสี้ยวมากกว่าวงแหวน - เพราะเอฟเฟกต์ดอปเลอร์ที่น่าทึ่งควรทำให้วัสดุเคลื่อนที่ไปสู่โลกจะสว่างขึ้นมาก
“ หวังว่ามันจะดูเหมือนเสี้ยว - มันจะไม่เหมือนแหวน” สมาชิกในทีม Feryal Özelกล่าวในงานแถลงข่าวเมื่อปีที่แล้ว"วงแหวนที่เหลือจะปล่อยออกมาเช่นกัน แต่สิ่งที่คุณจะได้รับอย่างสดใสคือเสี้ยว"
หากทีมสามารถวัดเงามืดโดยหลุมดำได้นั่นจะมีขนาดใหญ่มากเพราะสัมพัทธภาพทั่วไปทำให้การคาดการณ์ที่เฉพาะเจาะจงบางอย่างเกี่ยวกับขนาดที่ควรจะเป็นขึ้นอยู่กับว่าหลุมดำควรโค้งงอเวลาเท่าไหร่
"เรารู้ว่าสัมพัทธภาพทั่วไปที่คาดการณ์สำหรับขนาดนั้น"Özelกล่าว- "ไปที่ขอบของหลุมดำและการทดสอบสัมพัทธภาพทั่วไปที่คุณสามารถทำได้มีคุณภาพและเชิงปริมาณที่แตกต่างกัน"
จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราเห็นอย่างอื่น? Doeleman บอกกับ Amos ว่ามันเป็นไปได้อย่างแน่นอนและมันจะทำให้โลกของฟิสิกส์สั่นคลอนอย่างที่เรารู้
“ อย่างที่ฉันได้พูดไปก่อนหน้านี้มันไม่เคยเป็นความคิดที่ดีที่จะเดิมพันกับไอน์สไตน์ แต่ถ้าเราเห็นบางสิ่งบางอย่างที่แตกต่างจากสิ่งที่เราคาดหวังมากว่าเราจะต้องประเมินทฤษฎีแรงโน้มถ่วงอีกครั้ง” เขากล่าว
"ฉันไม่คาดหวังว่ามันจะเกิดขึ้น แต่มีอะไรเกิดขึ้นและนั่นคือความงามของมัน"
เมื่อพิจารณาจากนักวิจัยข้อมูลทั้งหมดจะต้องดำเนินการเราไม่ควรคาดหวังภาพแรกของหลุมดำจนถึงสิ้นปีหรือแม้แต่จุดเริ่มต้นของปี 2561 และนั่นคือสภาพอากาศที่ดีพอที่จะได้ภาพที่ชัดเจนในหน้าต่างดูเดือนเมษายน
แต่เมื่อภาพแรกเหล่านั้นเข้ามามันจะเป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้นสำหรับมนุษยชาติ
"สิ่งหนึ่งที่สามารถกระตุ้นประชาชนได้เกือบเท่านกพลูโตบินบี้จะเป็นภาพของหลุมดำอย่างใกล้ชิดและเป็นส่วนตัว"ӧzelกล่าวที่การประชุมครั้งที่ 227 ของสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันปีที่แล้ว.
