มันอาจฟังดูน่าเบื่อที่จะพูดว่าจักรวาลเต็มไปด้วยความลึกลับ แต่มันถูก.
หัวหน้าของพวกเขาคือสิ่งต่าง ๆ เช่นสสารมืดพลังงานมืดและแน่นอนเพื่อนเก่าของเราคือหลุมดำ หลุมดำอาจเป็นสิ่งที่น่าสนใจที่สุดสำหรับพวกเขาทั้งหมดและความพยายามที่จะเข้าใจพวกเขา - และสังเกตพวกมัน - กำลังดำเนินอยู่
ความพยายามนั้นจะเพิ่มขึ้นในเดือนเมษายนเมื่อ Event Horizon Telescope (EHT) พยายามที่จะจับภาพแรกของหลุมดำและขอบฟ้าเหตุการณ์ของมัน เป้าหมายของ EHT นั้นไม่ใช่ใครอื่นนอกจาก Sagittarius A หลุมดำขนาดใหญ่ที่อยู่ใจกลางกาแล็กซี่ทางช้างเผือกของเรา แม้ว่า EHT จะใช้เวลา 10 วันในการรวบรวมข้อมูล แต่ภาพที่เกิดขึ้นจริงจะไม่เสร็จสิ้นการประมวลผลและให้บริการจนถึงปี 2018
EHT ไม่ใช่กล้องโทรทรรศน์ตัวเดียว แต่มีกล้องโทรทรรศน์วิทยุทั่วโลกเชื่อมโยงเข้าด้วยกัน EHT นั้นประกอบไปด้วยซุปเปอร์สตาร์แห่งโลกดาราศาสตร์อย่าง Atacama Large Millimeter Array (ALMA) และขอบเขตที่รู้จักกันน้อยกว่าเช่นกล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ (SPT) ความก้าวหน้าในระยะยาวมาก ๆ (VLBI) ทำให้มันเป็น เป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อกล้องโทรทรรศน์เหล่านี้เข้าด้วยกันเพื่อให้มันทำหน้าที่คล้ายขอบเขตขนาดใหญ่ของโลก
พลังรวมของกล้องโทรทรรศน์เหล่านี้มีความสำคัญเพราะแม้ว่า Sagittarius A เป้าหมายของ EHT จะมีมวลดวงอาทิตย์มากกว่า 4 ล้านเท่า แต่เป็น 26,000 ปีแสงจากโลก นอกจากนี้ยังมีเพียงประมาณ 20 ล้านกม. ใหญ่ แต่เล็ก
EHT นั้นน่าประทับใจด้วยเหตุผลหลายประการ เพื่อให้สามารถใช้งานได้กล้องโทรทรรศน์แต่ละตัวจะถูกปรับเทียบด้วยนาฬิกาอะตอม นาฬิกาเหล่านี้ให้เวลากับความแม่นยำประมาณหนึ่งล้านล้านวินาทีต่อวินาที ความพยายามดังกล่าวต้องใช้กองทัพของฮาร์ดไดรฟ์ซึ่งทั้งหมดนี้จะถูกส่งผ่านเจ็ทซับไปยัง Haystack Observatory ที่ MIT เพื่อทำการประมวลผล การประมวลผลนั้นต้องการสิ่งที่เรียกว่ากริดคอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นซุปเปอร์คอมพิวเตอร์เสมือนซึ่งประกอบด้วย 800 ซีพียู
แต่เมื่อ EHT ได้ทำสิ่งนั้นแล้วเราจะเห็นอะไร สิ่งที่เราอาจเห็นเมื่อเราได้ภาพนี้มาจากงานของสามชื่อใหญ่ในวิชาฟิสิกส์: Einstein, Schwarzschild และ Hawking
เมื่อก๊าซและฝุ่นเข้ามาใกล้หลุมดำพวกมันก็เร่งความเร็วขึ้น พวกเขาไม่เพียงเร่งความเร็วพวกเขาเร่งความเร็วมากและนั่นทำให้พวกเขาปล่อยพลังงานออกมาซึ่งเรามองเห็นได้ นั่นคือเสี้ยวของแสงในภาพด้านบน หยดสีดำนั้นจะเป็นเงาที่ถูกแสงส่องผ่านรูของตัวมันเอง
Einstein ไม่ได้คาดการณ์การมีอยู่ของหลุมดำอย่างแน่นอน แต่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขาทำ มันเป็นผลงานของหนึ่งในผู้ร่วมสมัยของเขา Karl Schwarzschild ที่ตอกย้ำว่าหลุมดำอาจทำงานได้อย่างไร กรอไปข้างหน้าสู่ทศวรรษ 1970 และผลงานของ Stephen Hawking ผู้ทำนายสิ่งที่เรียกว่า Hawking Radiation
เมื่อนำมารวมกันทั้งสามทำให้เรามีความคิดในสิ่งที่เราอาจเห็นเมื่อ EHT จับและประมวลผลข้อมูลในที่สุด
ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein ทำนายว่าดาวมวลสูงขนาดใหญ่จะแปรปรวนเวลาว่างพอที่แสงจะไม่สามารถหนีออกมาได้ ผลงานของ Schwarzschild ขึ้นอยู่กับสมการของ Einstein และเปิดเผยว่าหลุมดำจะมีขอบเขตของเหตุการณ์ ไม่มีแสงส่องจากภายในขอบฟ้าเหตุการณ์สามารถเข้าถึงผู้สังเกตการณ์ภายนอกได้ และการแผ่รังสีฮอว์คิงเป็นรังสีดำของทฤษฎีที่คาดการณ์ว่าจะถูกปล่อยออกมาจากหลุมดำ
พลังของ EHT จะช่วยให้เราชี้แจงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับหลุมดำอย่างมากมาย หากเราเห็นสิ่งที่เราคิดว่าเราจะเห็นมันจะเป็นการยืนยันทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein ซึ่งเป็นทฤษฎีที่ได้รับการยืนยันจากการสังเกตการณ์เป็นระยะ ๆ หาก EHT เห็นอย่างอื่นสิ่งที่เราไม่คาดคิดก็หมายความว่าสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein ผิดพลาด ไม่เพียงแค่นั้น แต่มันหมายความว่าเราไม่เข้าใจแรงโน้มถ่วงจริงๆ
ในวงการฟิสิกส์พวกเขาบอกว่ามันไม่เคยฉลาดที่จะเดิมพันกับ Einstein เขาได้รับการพิสูจน์แล้วว่าถูกต้องแล้วครั้งแล้วครั้งเล่า หากต้องการตรวจสอบว่าเขาถูกต้องอีกครั้งเราจะต้องรอจนถึงปี 2561
