ทีมนักดาราศาสตร์วิทยุระหว่างประเทศประกาศในวันนี้ (10 เมษายน) ภาพโคลสอัพครั้งแรกของหลุมดำ
มันเป็นหลุมดำมวลยวดยิ่งที่ใจกลางกาแลคซีราศีกันย์เอ (หรือที่เรียกว่า Messier 87 หรือ M87) และมันใหญ่มาก - กว้างเท่ากับระบบสุริยะทั้งหมดของเรา - ซึ่งห่างออกไป 53 ล้านปีแสงมันดูเหมือนใหญ่ในท้องฟ้า ในฐานะนักธนู A * หลุมดำที่เล็กกว่า แต่ยังค่อนข้างยวดยิ่งที่ใจกลางกาแลคซีของเรา การประกาศครั้งนี้เป็นผลมาจากความพยายามครั้งแรกที่เริ่มขึ้นในเดือนเมษายนปีพ. ศ. 2560 ซึ่งเกี่ยวข้องกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุทุกตัวบนโลกซึ่งเรียกว่า Event Horizon Telescope
ดังนั้นถ้าวัตถุเหล่านี้มีขนาดใหญ่มากและกล้องโทรทรรศน์อยู่ที่นั่นทำไมนักวิทยาศาสตร์ถึงคิดออกว่าจะถ่ายภาพพวกมันเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้ยังไง? และเมื่อพวกเขาคิดออกทำไมใช้เวลาสองปีในการสร้างภาพ
เพื่อตอบคำถามแรกง่ายๆ: หลุมดำขนาดนี้หายากมาก คิดว่ากาแลคซีขนาดใหญ่ทุกแห่งมีจุดศูนย์กลางอยู่เพียงดวงเดียว โดยทั่วไปแล้วพวกมันค่อนข้างมืดปกคลุมไปด้วยเมฆของสสารและดาวที่หนาแน่น และแม้แต่กาแลคซีที่ใกล้ที่สุดของเราก็คือ 26,000 ปีแสงจากโลก
แต่ภาพใหม่ไม่ได้เปิดเผยว่ามนุษย์มีแสงแรกทำการตรวจพบจากหลุมดำ (และภาพไม่ได้ทำจากแสงตามปกติโดยทั่วไปแล้วเราจินตนาการว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่กล้องดูเป็นคลื่นวิทยุที่ยาวมากหากคุณอยู่ใกล้หลุมดำมากขึ้นคุณจะเห็นเงาแสงที่มองเห็นได้เช่นกัน)
เมื่อย้อนกลับไปถึงปี 1931 ตามที่หอสังเกตการณ์อาร์มาห์และท้องฟ้าจำลองคาร์ลแจนสกี้นักฟิสิกส์ได้สังเกตเห็นว่ามีจุดสว่างของกิจกรรมคลื่นวิทยุในใจกลางทางช้างเผือก นักฟิสิกส์สงสัยอย่างมากว่าจุดนี้เป็นหลุมดำมวลมหาศาล ตั้งแต่การค้นพบครั้งนี้นักฟิสิกส์ได้ตรวจพบหลุมดำอื่น ๆ ด้วยลายเซ็นวิทยุ
มีอะไรใหม่ที่นี่คือกล้องโทรทรรศน์ Event Horizons ถ่ายภาพเงาที่หลุมดำสร้างขึ้นโดยรอบวัตถุที่เปล่งประกายของดิสก์สะสมของวัตถุ (วัตถุที่มีความร้อนตกลงอย่างรวดเร็วไปยังขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ) มันน่าตื่นเต้นสำหรับนักฟิสิกส์เพราะมันเป็นการยืนยันความคิดที่สำคัญบางอย่างเกี่ยวกับสิ่งที่เงาควรมีลักษณะซึ่งจะเป็นการยืนยันสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อแล้วเกี่ยวกับหลุมดำ
นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ต้องตรวจจับคลื่นวิทยุเหล่านั้นเพื่อให้ได้ภาพเงา ไม่มีกล้องโทรทรรศน์วิทยุตัวเดียวที่สามารถทำได้ แต่นักฟิสิกส์ค้นพบวิธีการรวมเครือข่ายทั้งหมดของพวกเขาทั่วโลกเข้าด้วยกันเพื่อทำหน้าที่เป็นกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ตัวหนึ่งอย่าง Sheperd Doeleman นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดและผู้อำนวยการกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์
กล้องโทรทรรศน์วิทยุแต่ละตัวจับโฟตอนวิทยุขาเข้าจำนวนมาก แต่ไม่มีรายละเอียดเพียงพอที่จะมองเห็นเงาของหลุมดำที่ล้อมรอบด้วยดิสก์สะสมมวลสาร แต่มุมมองของกล้องโทรทรรศน์แต่ละตัวบนภาพนั้นแตกต่างกันเล็กน้อย ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงพยายามรวมชุดข้อมูลที่แตกต่างออกไปเล็กน้อยและด้วยความช่วยเหลือของนาฬิกาอะตอมเมื่อเปรียบเทียบกับโฟตอนวิทยุมาถึงเครื่องมือที่แตกต่างกัน ด้วยวิธีนี้นักฟิสิกส์สามารถที่จะหยอกล้อสัญญาณของหลุมดำจากเสียงรบกวนมากมาย
กล้องโทรทรรศน์รวบรวมข้อมูลจริงที่ใช้ในการสร้างภาพในระยะเวลาเพียงสามวันในเดือนเมษายน 2017 ซึ่งมีจำนวนมากกว่า 5 เพตาไบต์รวมทั้งหมดเกี่ยวกับข้อมูลเท่า ๆ กับหอสมุดแห่งชาติทั้งหมด มันถูกเก็บไว้ในคอลเลกชันขนาดใหญ่ของฮาร์ดไดรฟ์ที่รวมกันเป็นตัน Dan Marrone นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และหนึ่งในผู้ทำงานร่วมกันของโครงการกล่าวในการแถลงข่าว
นั่นเป็นข้อมูลจำนวนมากที่การส่งผ่านอินเทอร์เน็ตนั้นเป็นไปไม่ได้เลยทีเดียวเขากล่าว แต่นักฟิสิกส์รวบรวมข้อมูลทั้งหมดในที่เดียวด้วยการส่งฮาร์ดไดรฟ์
นักวิจัยใช้เวลาปีหน้าโดยใช้คอมพิวเตอร์ในการปรับแต่งและตีความข้อมูลนั้นจนกว่าภาพนี้จะปรากฏออกมา Marrone กล่าว พวกเขาใช้เวลาหนึ่งปีหลังจากนั้นตรวจสอบผลลัพธ์และเขียนรายงาน น้ำในชั้นบรรยากาศโฟตอนวิทยุเร่ร่อนจากแหล่งอื่นและแม้แต่ความผิดพลาดเล็ก ๆ น้อย ๆ ในข้อมูลกล้องโทรทรรศน์ทั้งหมดที่คิดจะทำให้ยุ่งเหยิงข้อมูล งานส่วนใหญ่ของโครงการจึงประกอบด้วยคณิตศาสตร์อย่างระมัดระวังเพื่อพิจารณาข้อผิดพลาดและเสียงรบกวนในข้อมูลด้วยการทำงานอย่างช้า ๆ การเปิดเผยภาพที่ซ่อนอยู่หลังปัญหาเหล่านั้น
ดังนั้นในแง่หนึ่งการถ่ายรูปหลุมดำจึงเกิดขึ้นเร็วมาก มันกำลังพัฒนามันซึ่งใช้เวลานานมาก
