คุณกำลังดูภาพโคลสอัพหลุมดำใหม่ล่าสุด ภาพของหลุมดำ M87 ที่ใจกลางกาแลกซี่ราศีกันย์นี้เป็นผลมาจากความพยายามระดับนานาชาตินาน 2 ปีในการซูมเข้าสู่เอกพจน์ มันเผยให้เห็นเป็นครั้งแรกที่รูปทรงของขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำซึ่งเป็นจุดที่ไม่มีแสงหรือสสารหนีออกมา
M87 อยู่ห่างออกไป 53 ล้านปีแสงลึกลงไปในใจกลางกาแลคซีไกลโพ้นซึ่งล้อมรอบด้วยกลุ่มเมฆฝุ่นและก๊าซและเรื่องอื่น ๆ ดังนั้นจึงไม่มีกล้องโทรทรรศน์แสงที่มองเห็นได้จะมองเห็นหลุมดำผ่านสิ่งเหล่านั้นได้ มันไม่ใช่หลุมดำที่ใกล้ที่สุดหรือแม้แต่หลุมดำมวลมหาศาลที่ใกล้ที่สุด แต่มันใหญ่มาก (กว้างเท่ากับระบบสุริยะทั้งหมดของเราและ 6.5 พันล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์) ซึ่งเป็นหนึ่งในสองที่ใหญ่ที่สุดที่ปรากฏในท้องฟ้าของโลก (อีกอันหนึ่งคือราศีธนู A * ที่ศูนย์กลางของทางช้างเผือก) เพื่อสร้างภาพนี้นักดาราศาสตร์ได้ทำการเชื่อมต่อกล้องโทรทรรศน์วิทยุทั่วโลกเพื่อขยาย M87 ให้ได้ความละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อน พวกเขาเรียกเครือข่ายรวมกันว่ากล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์
ชื่อนั้นเหมาะสมเพราะรูปนี้ไม่ใช่หลุมดำเอง หลุมดำปล่อยรังสีไม่ออกหรืออย่างน้อยก็ไม่มีที่ไหนใกล้พอที่จะตรวจจับได้โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีอยู่ แต่ที่ขอบของพวกเขาก่อนที่แรงโน้มถ่วงของเอกฐานจะรุนแรงเกินกว่าที่แสงจะหลบหนีได้หลุมดำจะเร่งความเร็วไปถึงความเร็วสูงสุด เรื่องนั้นก่อนที่จะตกลงมาผ่านขอบฟ้าถูตัวเองด้วยความเร็วสูงสร้างพลังงานและส่องแสง คลื่นวิทยุที่ตรวจพบกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการนั้น
Sheperd Doeleman นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ดและผู้อำนวยการกล้องโทรทรรศน์ฮอไรซอนกล่าวในภาพนี้เป็นการเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างหลุมดำมวลมหาศาลและกาแลคซีที่สว่าง
เป็นการยืนยันว่ากาแลคซีขนาดใหญ่อย่าง Virgo A (และทางช้างเผือก) ถูกจัดขึ้นพร้อมกันโดยหลุมดำมวลมหาศาล
นักดาราศาสตร์รู้ว่าหลุมดำนั้นล้อมรอบไปด้วยสสารที่เรืองแสง แต่ภาพนี้ยังคงตอบคำถามสำคัญเกี่ยวกับหลุมดำและโครงสร้างของจักรวาลของเรา ตอนนี้เรารู้แล้วว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์มีความแน่นอนแม้กระทั่งที่ขอบของหลุมดำที่นักวิจัยบางคนสงสัยว่ามันจะพัง รูปร่างของขอบฟ้าเหตุการณ์ที่มองเห็นได้ในภาพเป็นวงกลมตามที่คาดการณ์ไว้โดยทฤษฏีสัมพัทธภาพดังนั้นมันยืนยันว่าทฤษฏีสัมพัทธภาพยังคงแกว่งไปแกว่งมาแม้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่สุดในจักรวาล
“ คุณอาจเห็นหยดหนึ่งและเราเห็นหยดนั้นเราอาจเห็นบางสิ่งที่ไม่คาดคิด แต่เราไม่เห็นสิ่งที่ไม่คาดคิด” Doeleman กล่าว
สิ่งที่โครงการเปิดเผยแทนที่จะเป็นเรื่องเกี่ยวกับทฤษฎีของ Eintein ที่บริสุทธิ์และ "ถูกต้อง" เขากล่าว
นี่เป็นข่าวดีและข่าวร้ายสำหรับฟิสิกส์ เป็นข่าวดีเพราะมันหมายความว่านักวิจัยไม่จำเป็นต้องเขียนตำราเรียนซ้ำ แต่มันก็ยังเป็นคำถามสำคัญที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข: สัมพัทธภาพทั่วไป (ซึ่งควบคุมสิ่งที่มีขนาดใหญ่มากเช่นดาวและแรงโน้มถ่วง) ทำงานได้จนถึงขอบของหลุมดำ กลศาสตร์ควอนตัม (ซึ่งอธิบายสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ ) เข้ากันไม่ได้กับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในประเด็นสำคัญหลายประการ แต่ไม่มีอะไรในภาพนี้ที่ยังตอบคำถามใด ๆ เกี่ยวกับวิธีที่ทั้งสองตัดกัน หากทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปแตกสลายในที่สุดขั้วนี้นักวิทยาศาสตร์อาจพบคำตอบที่รวมกัน
ข้อมูลน่าจะยังคงหมุนวนจากเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ซึ่งกำลังสำรวจหลุมดำมวลมหาศาลที่ใกล้กว่า (แต่เล็กกว่า) ที่ใจกลางของทางช้างเผือก
Sera Markoff นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัมกล่าวว่าในขณะที่การทำงานร่วมกันยังไม่ได้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับวิธีที่หลุมดำผลิตไอพ่นยักษ์ แต่เธอบอกว่าการสำรวจหลุมดำ M87 ต่อไปซึ่งผลิตไอพ่นอย่างน่าทึ่งน่าจะช่วยตอบคำถามเหล่านั้นได้ โครงการ Telescope Horizons Telescope จะดำเนินการต่อเพื่อเพิ่มกล้องโทรทรรศน์ในช่วงเวลาและปรับปรุงความละเอียดของมันในช่วงเวลาเพื่อให้มันตอบคำถามเพิ่มเติมเธอกล่าว โดยเฉพาะเธอกล่าวว่าเธอหวังว่าการถ่ายภาพหลุมดำในที่สุดจะสามารถเชื่อมโยงฟิสิกส์ควอนตัมและแรงโน้มถ่วงได้
การเชื่อมโยงนั้นเอเวอรี่โบรเดอริคนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยวอเตอร์ลูและผู้ร่วมมือในโครงการกล่าวว่าในที่สุดอาจทำให้นักฟิสิกส์ "ไอเฟลสไตน์" แทนที่ในไอน์สไตน์
แต่สำหรับตอนนี้เพียงแค่เพลิดเพลินกับการเหลือบมองครั้งแรกของขอบของพื้นที่ที่ไม่อาจหยั่งรู้ได้ทั้งหมด
