Mohlo by to znít sklesle, když říkáme, že vesmír je plný tajemství. Ale je to pravda.
Mezi nimi jsou hlavní věci jako Dark Matter, Dark Energy a samozřejmě naši staří přátelé Black Holes. Black Holes mohou být nejzajímavější ze všech a úsilí o jejich porozumění - a jejich pozorování - stále pokračuje.
Tato snaha se zrychlí v dubnu, kdy se Event Horizon Telescope (EHT) pokusí zachytit náš první obrázek černé díry a jejího horizontu událostí. Cílem EHT není nikdo jiný než Střelec A, černá příšera, která leží uprostřed naší Galaxie Mléčná dráha. Přestože EHT stráví 10 dnů shromažďováním údajů, skutečný obrázek nebude dokončen a bude k dispozici až do roku 2018.
EHT není jediný dalekohled, nýbrž celá řada radioteleskopů po celém světě. EHT zahrnuje superhvězdy astronomického světa, jako je Atacama Large Millimeter Array (ALMA), jakož i méně známé „rozsahy, jako je dalekohled na jižním pólu (SPT.). je možné spojit všechny tyto dalekohledy dohromady tak, aby fungovaly jako jeden velký rozsah velikosti Země.
Kombinovaná síla všech těchto dalekohledů je nezbytná, protože ačkoliv cíl EHT, Střelec A, má více než 4 milionynásobek hmotnosti našeho Slunce, je od Země vzdálen 26 000 světelných let. Je to také jen asi 20 milionů km napříč. Obrovské, ale malé.
EHT je působivý z mnoha důvodů. Aby fungoval, je každý z dalekohledů součástí kalibrován atomovými hodinami. Tyto hodiny udržují čas s přesností asi biliónty sekundy za sekundu. Toto úsilí vyžaduje armádu pevných disků, které budou všechny zpracovány pomocí tryskové vložky do observatoře Haystack Observatory na MIT ke zpracování. Toto zpracování vyžaduje tzv. Gridový počítač, což je druh virtuálního superpočítače složeného z 800 CPU.
Ale jakmile EHT udělá svou věc, co uvidíme? To, co bychom mohli vidět, když konečně získáme tento obrázek, je založeno na práci tří velkých jmen ve fyzice: Einstein, Schwarzschild a Hawking.
Jak se plyn a prach přibližují k černé díře, zrychlují se. Nejen trochu zrychlují, hodně zrychlují, a to je způsobuje, že vydávají energii, kterou můžeme vidět. To by byl půlměsíc světla na obrázku výše. Černá skvrna by byl stínem vrženým přes světlo samotnou dírou.
Einstein přesně nepředpovídal existenci černých děr, ale jeho teorie obecné relativity ano. Bylo to dílo jednoho z jeho současníků, Karla Schwarzschilda, které vlastně přibilolo, jak by černá díra mohla fungovat. Rychlý posun vpřed do 70. let a do práce Stephena Hawkinga, který předpovídal, co se nazývá Hawkingovo záření.
Dohromady nám tři dají představu o tom, co bychom mohli vidět, když EHT konečně zachytí a zpracuje data.
Einsteinova obecná relativnost předpověděla, že superhmotné hvězdy budou dostatečně časově deformovat, aby jim nemohlo uniknout ani světlo. Schwarzschildova práce byla založena na Einsteinových rovnicích a odhalila, že černé díry budou mít horizont událostí. Žádné světlo vyzařované z horizontu události nemůže dosáhnout vnějšího pozorovatele. A Hawkingovo záření je teoretické záření černého těla, u kterého se předpokládá, že bude uvolněno černými dírami.
Síla EHT nám pomůže vyjasnit naše chápání černých děr nesmírně. Pokud uvidíme, co si myslíme, že uvidíme, potvrdí Einsteinovu teorii obecné relativity, teorii, která byla znovu a znovu pozorně potvrzena. Pokud EHT vidí něco jiného, něco, co jsme vůbec neočekávali, pak to znamená, že se Einsteinova obecná relativita mýlila. Nejen to, ale to znamená, že gravitaci opravdu nerozumíme.
Ve fyzických kruzích říkají, že nikdy není chytré sázet proti Einsteinovi. Znovu a znovu se osvědčil. Abychom zjistili, zda měl znovu pravdu, musíme počkat do roku 2018.
