קונסורציום ה- Event Horizon Telescope (EHT) הבינלאומי, שמטרתו לצלם את התמונות הראשונות של קצוות החורים השחורים, פרסם את תוצאותיו הראשונות היום (10 באפריל). סוד הצלחת הפרויקט הוא כיצד הוא מקשר צלחות רדיו ברחבי העולם ליצירת טלסקופ וירטואלי בגודל כדור הארץ.
לחורים שחורים יש משיכות כבידה כל כך עוצמתיות, עד אשר ספי עבר המכונים שלהם אופקי אירועיםשום דבר לא יכול לברוח, אפילו לא אור. למרות שפירוש הדבר שחורים שחורים פשוט נראים שחורים, החוקרים עדיין שואפים לצלם את התמונות הטובות ביותר שהם יכולים לסביבת האובייקטים, העלולים להאיר באור. תמונות אלה עשויות לחשוף סודות לגבי המבנה המסתורי של חורים שחורים וכיצד הם משפיעים על הסביבה שלהם.
ה- EHT שואף לדמות חורים שחורים סופר-מסיביים מיליוני עד מיליארדי פעמים מסת השמש. לדוגמא, החור השחור מזל קשת A *, במרכז שביל החלב, הוא בערך 4.3 מיליון מכמות השמש שלנו, ואילו החור השחור בלב גלקסיית M87, שאותו פרסמה כעת תמונה של, הוא בערך 6 מיליארד המוני שמש.
EHT מצודד לצל, או לצללית, על רקע בהיר - קווי המתאר של אופק האירועים. למרות שצל מזל קשת A * הוא כ פי 30 מקוטר השמש, חור שחור זה שוכן כ- 26,000 שנות אור מכדור הארץ, ולכן מבחינתנו הצל הוא בערך באותו גודל כמו שכתום היה מופיע על ירח. החור השחור בלב M87 רחוק פי 2,000 מכדור הארץ מאשר קשת A * ולכן קשה עוד יותר לראות (אם כי הוא גדול בהרבה).
יתר על כן, צללים של חור שחור הם מאוד עמומים כשמדובר בפליטת האותות הרדיו המעניינים את ה- EHT. לכידת מספיק אנרגיה ממזל קשת A * להדלקת נורה של 1 וואט למשך שנייה, תארוך אחת מהאנטנות של הפרויקט כ -250 מיליון שנה.
כדי לתאר את החורים השחורים הללו, ל- EHT יש טלסקופים רדיו ברחבי העולם, מארצות הברית למקסיקו ועד צ'ילה עד הקוטב הדרומי, תוך שהוא צופה באותן יעדים בו זמנית. על ידי איסוף נתונים באופן אחיד ותפירתם יחד, רשת זו יכולה לפעול כמו טלסקופ גדול אחד, כזה שיש לו, בתקווה, מספיק כוח מגדיל בכדי לאתר עצמים רחוקים ועמומים אפילו.
בשנת 2017 כלל הפרויקט שמונה מצפי תצפית ברדיו, ושלושה נוספים צפויים להצטרף עד 2020. "על ידי שיהיו כמה שיותר מצפים תצליחו לשפר את הדימוי," אמר אבי לוב, יו"ר האסטרונומיה באוניברסיטת הרווארד. com. (לוב אינו חבר בצוות EHT.)
כדי לוודא שטלסקופי הרדיו פועלים בסנכרון, כל אחד מהם חותם את הנתונים שלו פעם אחר פעם בעזרת שעונים אטומיים שיורים קרניים (לייזר מיקרוגל) על גז מימן. האטומים בגז הזה מתנדנדים בתדירות מדויקת, ממש כמו שעושים מטוטלות מתנדנדות בשעוני סבא. השעונים האטומיים התלויים במיסוי מימן אלה יציבים בצורה יוצאת דופן, ומאבדים רק כשנייה אחת בכל 100 מיליון שנה.
מדענים כבר מזמן שרשתות של טלסקופים מרובים פועלות כמו יחיד טלסקופים גדולים, טכניקה המכונה אינטרפרומטריה ארוכה מאוד של קו הבסיס. עם זאת, אתגר מפתח במציאת ה- EHT היה פעולה עם גלי הרדיו בתדרים הגבוהים יחסית הנחוצים לתמונת החורים השחורים הללו.
"השיעור בו נרשמים נתונים באמצעות טלסקופ Event Horizon הוא לפחות בסדר גודל מהיר יותר מהפרעות אינטראומטריה בסיסיות וותיקות מאוד, אך עם מחשבים מודרניים הדבר הפך בר ביצוע", אמר לוב.
עם זאת, האתגרים הגדולים ביותר שעל טלסקופ אופק האירוע היה להתמודד אולי לא היו טכניים, אלא חברתיים.
"הייתי אומר שההישג הגדול ביותר של הפרויקט הזה הוא היכולת לתאם מצפים שונים במדינות שונות בעולם", אמר לוב. "אסטרונומים הם די תחרותיים, ולשכנע מאות מהם לעבוד יחד ולברר מיהו המנהיג. מדוע אותו אדם צריך להיות המנהיג ואיך כולם צריכים לקבל קרדיט זה אתגר לא רע."
- חידון חור שחור: עד כמה אתה מכיר את היצירות המוזרות ביותר של הטבע?
- אסטרונומים להציץ לחור שחור בפעם הראשונה עם טלסקופ אופק האירועים
- חור שחור ענק זה מסתובב בחצי ממהירות האור!
