Mezinárodní konsorcium Event Horizon Telescope (EHT), jehož cílem je zachytit první snímky okrajů černých děr, dnes zveřejnilo své první výsledky (10. dubna). Tajemstvím úspěchu projektu je to, jak propojuje rozhlasové antény po celém světě a vytváří virtuální dalekohled o velikosti Země.
Černé díry mají gravitační tahy tak silné, že přes prahy známé jako jejich horizonty událostí, nemůže uniknout nic, ani světlo. Ačkoli to znamená, že černé díry se jednoduše zdají černé, vědci se stále snaží zachytit ty nejlepší fotografie, které mohou z okolí objektů, které mohou zářit světlem. Tyto obrázky mohou odhalit tajemství o tajemné struktuře černých děr a o tom, jak ovlivňují jejich prostředí.
Cílem EHT je obraz supermasivní černé díry miliony až miliardykrát větší množství slunce. Například černá díra Střelec A *, ve středu Mléčné dráhy, je asi 4,3 milionu krát větší než naše Slunce, zatímco černá díra v srdci galaxie M87, kterou nyní zveřejnila, je asi 6 miliard solárních hmot.
EHT loví stín nebo siluetu na světlém pozadí - kontury horizontu události. Ačkoli stín Střelce A * je asi 30krát větší než průměr Slunce, tato černá díra leží asi 26 000 světelných let od Země, a tak z našeho pohledu je stín přibližně stejně velký jako oranžový měsíc. Černá díra v srdci M87 je asi 2 000krát dále od Země než Střelec A * a je tedy ještě těžší vidět (i když je mnohem větší).
Navíc, stíny černé díry jsou velmi slabé, pokud jde o vysílání rádiových signálů zájmu do EHT. Zachytit dostatek energie ze Střelce A * na rozsvícení 1 W žárovky po dobu 1 sekundy by zabralo jednu z antén projektu asi 250 milionů let.
Pro zobrazení těchto černých děr má EHT radioteleskopy po celém světě, od Spojených států po Mexiko, Chile až po jižní pól, přičemž pozoruje stejné cíle ve stejnou dobu. Sběrem dat v souzvuku a jejich spojením může tato síť fungovat jako jediný velký dalekohled, který, doufejme, má dostatek zvětšovací síly, aby mohl spatřit i vzdálené, matné objekty.
V roce 2017 projekt zahrnoval osm rádiových observatoří a další tři se očekává, že se připojí do roku 2020. „Tím, že budete mít co nejvíce observatoří, můžete vylepšit image,“ řekl Avi Loeb, předseda astronomie na Harvardské univerzitě, Space. com. (Loeb není členem týmu EHT.)
Aby se zajistilo, že radioteleskopy budou fungovat synchronně, každý čas razítkem svá data pomocí atomových hodin, které oheň maser (mikrovlnný laser) paprsky na plynný vodík. Atomy v tomto plynu se kolísají s přesnou frekvencí, podobně jako kyvné kyvadlo v hodinách dědečka. Atomové hodiny, které jsou závislé na těchto vodíkových maserech, jsou mimořádně stabilní a každých 100 milionů let ztrácí jen asi 1 sekundu.
Vědci dlouho nechali sítě několika dalekohledů jednat jako jediné velké dalekohledy, technika známá jako velmi dlouhá základní interferometrie. Klíčovou výzvou při navrhování EHT však bylo působení relativně vysokofrekvenčních rádiových vln potřebných k zobrazení těchto černých děr.
"Rychlost zaznamenávání dat pomocí Event Horizon Telescope je přinejmenším o řád rychlejší než stará velmi dlouhá základní interferometrie, ale u moderních počítačů se to stalo proveditelným," řekl Loeb.
Největší výzvy, s nimiž se musel Horizon Telescope vyrovnat, však nemusely být technické, ale sociální.
"Řekl bych, že největším úspěchem tohoto projektu je schopnost koordinovat různé observatoře v různých zemích po celém světě," řekl Loeb. "Astronomové jsou docela konkurenceschopní a přesvědčit stovky z nich, aby spolupracovali a zjistili, kdo je vůdce, proč by měl být tento vůdce vedoucím a jak by všichni měli získat kredit, to je docela výzva."
- Kvíz Black Hole: Jak dobře znáte nejpodivnější výtvory přírody?
- Astronomové se poprvé podívají do černé díry s dalekohledem Event Horizon
- Tato obrovská černá díra se točí při poloviční rychlosti světla!
