Rahvusvaheline raadioastronoomide meeskond kuulutas täna (10. aprillil) välja musta auku esimese lähivõtete pildi.
See on supermassiivne must auk galaktika Neitsi A (nimetatakse ka Messier 87 või M87) keskel ja on nii suur - nii lai kui kogu meie Päikesesüsteem -, et isegi 53 miljoni valgusaasta kaugusel on taevas sama suur kui Ambur A *, on meie galaktika keskmes väiksem, kuid siiski üsna supermassiivne must auk. See teadaanne on esimene tulemus pingutusest, mis algas 2017. aasta aprillis ja hõlmas kõiki Maa suuremaid raadioteleskoope - ühiselt Event Horizon Telescope.
Niisiis, kui need objektid on nii suured ja teleskoobid olid juba seal väljas, siis miks mõtlesid teadlased, kuidas neid alles hiljuti pildistada? Ja kui nad selle välja mõistsid, miks kulus pildi tootmiseks kaks aastat?
Esimesele küsimusele lihtsalt vastamiseks: sellises suuruses mustad augud on väga haruldased. Arvatakse, et iga suure galaktika keskmes on vaid üks. Nad on tavaliselt üsna tumedad, varjutatud tiheda aine ja tähtede pilvedest. Ja isegi lähim, meie enda galaktikas, asub Maast 26 000 valgusaasta kaugusel.
Kuid uus pilt ei paljasta esimesi valgust, mille inimesed on mustast august avastanud. (Ja pilti ei tehta valgust, nagu me seda tavaliselt ette kujutame; teleskoobi märgatud elektromagnetilised lained on väga pikad raadiolained. Kui oleksite mustale augule lähemal, näeksite ka nähtava valguse varju.)
Armaghi observatooriumi ja planetaariumi andmetel märkas füüsik Karl Jansky juba 1931. aastal, et Linnutee südames oli raadiolainepikkuse aktiivsus. Füüsikud kahtlustavad nüüd tugevalt, et see punkt on supermassiivne must auk. Pärast seda avastust on füüsikud juba pikka aega tuvastanud raadiosignatuuride abil muid mustaid auke.
Uuenduseks on see, et sündmuse horisondi teleskoop kujutas varju, mille must auk loob, ümbritseva objekti hõõguva ketta (kuum aine langeb kiiresti musta augu sündmuse horisondi poole) vastu. See on füüsikute jaoks põnev, sest see kinnitab mõnda olulist ideed selle varju väljanägemise kohta, mis omakorda kinnitab seda, mida teadlased juba uskusid mustade aukude kohta.
Varju kujutamiseks pidid astrofüüsikud tuvastama need raadiolained enneolematult detailselt. Ükski üksik raadioteleskoop ei saaks seda teha. Kuid füüsikud mõtlesid välja, kuidas võrgutada neid kõiki, kogu Maa ümber, et tegutseda ühe hiiglasliku teleskoobina, nagu ütles Harvardi ülikooli astrofüüsik ja Event Horizon teleskoobi direktor Sheperd Doeleman riikliku teadusfondi pressikonverentsil.
Iga raadioteleskoop hõivas tohutul hulgal sissetulevaid raadio footoneid, kuid nii kaugele, et oleks piisavalt detaile, et märgata selle akrüülkettaga ümbritsetud musta augu varju. Kuid iga teleskoobi vaade pildile oli pisut erinev. Niisiis, teadlased ühendasid vaevaga pisut erinevad andmekogumid ja võrdlesid aatomkellade abil, millal raadio footonid erinevatele instrumentidele jõudsid. Sel viisil suutsid füüsikud musta augu signaali paljudest müradest välja kiskuda.
Teleskoobid kogusid tegelikke andmeid pildi tegemiseks vaid kolme päeva jooksul 2017. aasta aprillis. See moodustas kokku enam kui 5 petabaiti, umbes sama palju teavet kui kogu Kongressi raamatukogus. Seda hoiti suures koguses kõvakettaid, mille mõõtmed olid tonnides, ütles pressikonverentsil astrofüüsik ja projekti üks kaastöötajaid Dan Marrone.
Andmeid on nii palju, et selle Internetti saatmine oli üsna võimatu, ütles ta. Selle asemel kogusid füüsikud teabe kõik ühte kohta kõvakettaid füüsiliselt saates.
Teadlased veetsid järgmise aasta arvutite abil, et neid andmeid täpsustada ja tõlgendada, kuni see pilt tekkis, ütles Marrone. Pärast seda veetsid nad aasta pärast tulemuste kontrollimist ja paberite kirjutamist. Atmosfääri vesi, teistest allikatest pärit hulkuvad raadio footonid ja isegi pisikesed vead teleskoobi andmetes olid kõik segaduses. Seetõttu koosnes suurem osa projekti tööst hoolikast matemaatikast, et arvestada kõiki neid vigu ja andmetes esinevat müra, kusjuures töö paljastaks aeglaselt pildi, mis nende probleemide taga peidus oli.
Nii et teatud mõttes toimub mustast august foto tegemine üsna kiiresti. Selle arendamine võtab väga kaua aega.
