הטלסקופ של אופק האירועים, מערך בקנה מידה פלנטתי של שמונה טלסקופים רדיו-קרקעיים שנחפרו באמצעות שיתוף פעולה בינלאומי, תפס את הדימוי הזה של החור השחור העל-מסיבי וצלו שנמצא במרכז הגלקסיה M87.
(תמונה: © EHT שיתוף פעולה)
ה טלסקופ אופק אירוע הפרויקט אינו נח על זרי הדפנה.
באפריל 2019, שיתוף הפעולה של EHT חשף את תמונה של חור שחור אי פעם, שכבש את הרקמה בלב הגלקסיה M87. הפרויקט עבד באותו הרגע במשך שני עשורים, אך חשיפתו לא סימנה שיא או שיא. במקום זאת, זו הייתה נקודת מפנה, פתיחת חלון לעבר תגליות מרגשות עוד יותר, אמרו חברי הצוות.
"אנו נסתכל אחורה על 20 השנה מעכשיו - אתה יודע, כולנו נשתה משקאות גג איפשהו - ואני חושב שנדע בתמונת M87 כרגע ההתחלה," מנהל המייסד של EHT, Shep Doeleman, אסטרונום במרכז הרווארד-סמיתסוניאן לאסטרופיזיקה (CfA) במסצ'וסטס, אמר לכתבים ב -10 באפריל במהלך אירוע שידור ברשת שחגג שנה לרגל חשיפת הצילום.
"זו באמת תהיה רק ההתחלה", הוסיף דואלמן. "אני חושב שהתגלית הזו תמשיך להתגלגל."
שאיפות חור שחור גדול
הרגע הגדול הבא יכול להיות מעורב בסופרמאסיב של גלקסיית שביל החלב שלנו חור שחור, המכונה קשת A *, או Sgr A * בקיצור. צוות EHT צפה ב- Sgr A * אך טרם הצליח ליצור תמונה מהנתונים.
צילום חור שחור מעורב הרבה יותר מסתם הצבעה וצילום. ה- EHT משלב נתונים משמונה טלסקופים רדיו ברחבי העולם, המקושרים ליצירת מגסקופ וירטואלי בגודל כדור הארץ. הצוות ממציא אלגוריתמים כדי להבין את כל המידע הזה, ומשלב אותו כדי ליצור תמונה המתארת את החור השחור אופק אירועים - "נקודת האל חזור" שמעבר לשום דבר, אפילו לא אור, יכול להימלט. (צילום פנים חור שחור איננו אפשרי, אלא אם כן אתה נמצא שם בעצמך, וזה לא מומלץ.)
עבודה כזו היא קפדנית וגוזלת זמן; לדוגמה, נתוני M87 שאיפשרו את תמונת השנה שעברה נאספו בשנת 2017. ו- Sgr A * הוא עדיין יעד קשה יותר, למרות שהוא הרבה יותר קרוב אלינו (26,000 שנות אור לעומת 55 מיליון שנות אור עבור M87). Sgr A * הוא חור שחור סופר-מסיבי קל משקל, המכיל את המסה של "רק" 4.3 מיליון שמשות, ולכן הוא פועל על טווחי זמן קצרים יותר מאשר מפלצת ה- M87 בעלת מסת המיסים של 6.5 מיליארד-שמש.
"אחד האתגרים עבור מזל קשת A * הוא שהוא מתפתח כל כך מהר במהלך ערב," אמר דואלמן. "אז, אנו מפתחים אלגוריתמים חדשים שיכולים להתייחס לכך באופן ספציפי, כדי להוסיף משתנות זמן למודל. זה פשוט לוקח יותר זמן."
הוספת Sgr A * לאלבום התמונות היא בעדיפות גבוהה עבור חברי צוות EHT, בין השאר מכיוון שהם רוצים להציץ לאובייקט כל כך שונה מ החור השחור העל-מסיבי של M87. אבל השאיפות של הפרויקט לא מסתיימות בכך. שיתוף הפעולה מתכנן להכפיל את מספר הטלסקופים המרכיבים EHT, וכך ליצור "EHT מהדור הבא" שידחוף את הגילוי לשלב הבא.
הדוסמן הוסיף כי המגסקופ שהשתנה "ייתן לנו דעות חדות עוד יותר ויאפשר לנו לעשות את הסרטים הראשונים של חורים שחורים".
ה- EHT מהדור הבא יביא עוד יותר חורים שחורים לטווח הטווח עבור החוקרים. וזה אפילו יכול לאפשר לצוות להתקרב ל"טבעת הפוטון "של חור שחור, מבנה ביזארי שנראה שיש בו רצף אינסופי של מידע על מציצות. תצפיות מעמיקות כאלה "יאפשרו בדיקות אולטרה-מדויקות של התיאוריות של איינשטיין, ואפילו חילוץ ספין", אמר דואלמן.
אכן זה יהיה עניין גדול. חבר צוות EHT, מייקל ג'ונסון, אף הוא מטעם ה- CfA, אמר במהלך האירוע ב -10 באפריל. תצפיות של EHT כבר מאפשרות למדענים לשרוד מסה, כך שגם קבלת סיבוב תאפשר למדענים באמת להשיג את הסחורה במפלצות המזלבלות האלה.
דואלמן וג'ונסון אמרו כי ה- EHT מהדור הבא יתן יתרונות נוספים. לדוגמה, השותפות המשודרגת אמורה לאפשר לשיתוף הפעולה להשיג הבנה טובה בהרבה של מטוסי חור שחור, קרני חלקיקים שהבמהמות מפוצצות כמעט במהירות האור.
שיתוף הפעולה כבר הבטיח מימון של קרן המדע הלאומית האמריקאית בכדי להפיץ את הכדור על EHT מהדור הבא. המטרה היא להשיג עיצוב סופי תוך שלוש או ארבע שנים ולהקיים הכל לפני סוף העשור, אמר דואלמן. (כלים חדשים אינם הדרך היחידה להגביר את ה- EHT, אגב. ניתן לשפר את הרזולוציה על ידי התבוננות ביעדים בתדרים אלקטרומגנטיים מרובים, אמרו דואלמן וג'ונסון.)
ה- EHT יכול היה לקבל דחיפה נוספת לאחר מכן. הרחבת טווח ההגעה של megascope לחלל תגדיל מאוד את כוח הפיתרון שלה, והצוות בוחן דרכים לעשות זאת בדיוק. שיתוף הפעולה בוחן את האפשרות לשלב נכסי שטח שכבר קיימים וכן להקים משימות ייעודיות חדשות, אמר ג'ונסון.
הוספת אפילו מכשיר בודד במסלול גיאוסינכרוני, יותר מ 22,000 מיילים (35,400 ק"מ) מעל כוכב הלכת שלנו, תעשה את ההבדל. "ואז, בוודאי, ברגע שאתה יוצא לדרך הירח - שם אני חושב שבאמת נבדוק מדע חדש לחלוטין, "אמר ג'ונסון ל- Space.com בחודש שעבר, כאשר צוות EHT הודיע תוצאות טבעת הפוטון שלה. (המרחק הזה יהיה בערך פי 10 יותר רחוק; הירח הוא בממוצע 238,855 מייל, או 384,400 ק"מ מכדור הארץ.)
בליטה בכביש
מגיפת וירוס הקורבן הפכה את הדרך לעבר תגליות EHT עתידיות יותר מהופכות ממה שהיה היה רגיל: קמפיין התצפית של 2020 הופסק מכיוון שכמה מההיקפים המשתתפים נסגרים מסיבות בריאותיות ובטיחותיות. (הפרויקט אוסף נתונים רק פעם בשנה, במהלך חלון בחודשים מרץ ואפריל, כאשר מזג האוויר נוטה להיות טוב בכל אתרי התצפית הנפוצים שלו.)
הביטול היה המהלך הנכון, אמר דואלמן. אבל זה "שובר לב", הוסיף, במיוחד מכיוון שהתצפיות השנה היו כוללות תרומות לראשונה מכלי נגינה בגרינלנד, אריזונה והרי האלפים הצרפתיים. קמפיין 2020 היה מציג EHT מורחב ועוצמתי יותר עם 11 היקפים.
אבל הצוות עדיין יכול לעשות הרבה ניתוח נתונים ולהתחיל להניח את הבסיס לתצפיות בשנה הבאה, הדגיש דואלמן. אז הרוחות בקרב החוקרים רחוקות מלהיות שבורות.
"על פני שיתוף הפעולה עכשיו, אין שום נימה של ייאוש. אני חושב שאנחנו די מאוחדים מהסבל," אמר ג'ונסון.
"פיתרון החור השחור נגזר על ידי קארל שוורצשילד בשוחות במהלך מלחמת העולם הראשונה. הוא התייחס לפיזיקאי הגרמני שהגיע עם הפיתרון המדויק הראשון ל משוואות היחסות הכללית של אינשטיין. "אז המדע ממשיך, ואני חושב שיש לו תפקיד חשוב אפילו בתוך האתגרים האלה."
- החור השחור הענק הזה מסתובב בחצי ממהירות האור!
- צוות הטלסקופ של אופק האירוע זוכה בפרס פריצת דרך של 3 מיליון דולר על תמונות חור שחור אפיות
- 8 תעלומות אסטרונומיה מבלבלות
