الفلك

لماذا استغرق Event Horizon Telescope وقتًا طويلاً لالتقاط صورة لثقب أسود؟

لماذا استغرق Event Horizon Telescope وقتًا طويلاً لالتقاط صورة لثقب أسود؟

أصبح Event Horizon Telescope في الأخبار الآن لأنهم على وشك إطلاق أول صورة على الإطلاق لثقب أسود. لقد عملوا على هذا منذ عام 2006. لماذا استغرق إنتاج الصورة الأولى 13 عامًا؟ ما هي الكتلة الحرجة التي تم ضربها مؤخرًا والتي جعلت الصورة مكتملة الآن؟


لا يمتلك التلسكوب الفردي الحجم المناسب للزاوية لتصوير الثقب الأسود البعيد. كان على العلماء استخدام 8 تلسكوبات لالتقاط صورة لنفس النقطة في السماء ودمج البيانات من جميع المواقع باستخدام الكمبيوتر الخارق. يجب أن يشير استرداد البيانات إلى نفس الكائن في نفس الوقت. نظرًا للحالة المتنوعة للمواقع الثمانية ، لا يوجد سوى 5 أيام في السنة عندما يكون لكل منهم سماء صافية كافية للإشارة إلى نفس الموقع في العام.

تلسكوب أفق الحدث


شاهد أول صورة تم التقاطها على الإطلاق لثقب أسود في الفضاء بمساعدة باحثي أريزونا

لأول مرة ، تم الكشف عن صورة لثقب أسود بواسطة Event Horizon Telescope ، ولكن هذا ليس ما قد تعتقده. إليكم السبب. الولايات المتحدة الأمريكية اليوم

أصدر فريق دولي من العلماء ، بما في ذلك باحثون من جامعة أريزونا ، الأربعاء ، أول صور التقطت على الإطلاق لثقب أسود.

تمثل الصور أقوى دليل حتى الآن على وجود الأشياء الغامضة. تم الإعلان عن ذلك في مؤتمر صحفي مباشر من واشنطن العاصمة ومن خلال إعلانات متزامنة حول العالم.

قال شيب دويلمان ، مدير Event Horizon Telescope: "لقد رأينا ما اعتقدنا أنه غير مرئي". "لقد رأينا ثقبًا أسود والتقطنا صورة له".

يقع الثقب الأسود الذي تم تصويره على بعد 55 مليون سنة ضوئية من الأرض ويقع في مجرة ​​ضخمة تعرف باسم Messier 87 ، في كوكبة العذراء.

استهدف العلماء هذا الثقب الأسود لأنه واحد من أكبر الثقب المرئي من الأرض وتبلغ كتلته 6.5 مليار مرة أكبر من الشمس.

أول صورة على الإطلاق لثقب أسود تم التقاطها بواسطة Event Horizon Telescope. (الصورة: تعاون EHT)

الثقوب السوداء هي أجسام ذات مجال جاذبية قوي جدًا لدرجة أن الضوء لا يستطيع الهروب ، ويعتقد علماء الفلك أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة توجد في مركز جميع المجرات تقريبًا.

لطالما أراد العلماء التقاط صورة لأحدهم. لكن حتى سنوات قليلة مضت ، كانوا يفتقرون إلى تلسكوب قوي بما يكفي.

الثقب الأسود بعيد جدًا لدرجة أن مشاهدته تعادل محاولة قراءة صحيفة في لوس أنجلوس أثناء جلوسك في مدينة نيويورك.

وهنا يأتي دور Event Horizon Telescope. إنه عبارة عن شبكة من ثمانية تلسكوبات ، بما في ذلك اثنان تابعان لجامعة أريزونا ، تم دمجهما في تلسكوب "افتراضي" واحد لمراقبة الثقب الأسود.

تم إجراء الملاحظات على مدار أربعة أيام في أبريل 2017 ، وأمضى فريق يضم أكثر من 200 باحث العامين الماضيين في تحليل البيانات ودراستها. ونشروا يوم الأربعاء سلسلة من الأوراق العلمية وأصدروا أربع صور تظهر ظل ثقب أسود محاط بحد أصفر لامع يسمى "أفق الحدث".

لعبت UA دورًا رئيسيًا في التعاون الدولي الذي شارك فيه 200 شخص في أكثر من 20 دولة أو منطقة. قام الباحثون في UA بدمج اثنين من التلسكوبات الثمانية المستخدمة في Event Horizon Telescope ، أحدهما على جبل Graham في جنوب شرق ولاية أريزونا والآخر في القطب الجنوبي.

ساعد دانيال مارون ، الأستاذ المساعد في علم الفلك بجامعة أريزونا ، في دمج التلسكوبين من خلال تركيب أجهزة خاصة وساعات ذرية بحيث يمكن مزامنة شبكة التلسكوبات بدقة. تضمن عمله رحلات سنوية إلى القطب الجنوبي حيث أمضى ما يصل إلى ثمانية أسابيع في بيئة قاسية.

أمضى الباحثون سنوات في اختبار التلسكوبات وإقرانها للتأكد من أن الملاحظات ستنجح. كان آخر اختبار لهم في يناير 2017 ، وبحلول مارس كانوا جاهزين للذهاب.

كان عليهم انتظار الطقس الجيد في عدة مواقع في وقت واحد ، بما في ذلك هاواي وإسبانيا وأريزونا وتشيلي والقطب الجنوبي.

قال ماروني: "هذا كثير لأطلبه".

وقال إنه في أبريل 2017 ، حالفهم الحظ في الأيام الثلاثة الأولى من الملاحظات التي تضمنت بعضًا من أفضل الأحوال الجوية التي رأوها على الإطلاق.

تم النشر!

تم نشر ارتباط إلى موجز Facebook الخاص بك.

مهتم بهذا الموضوع؟ قد ترغب أيضًا في عرض معارض الصور هذه:

2 من 12 4 من 12

تمت مزامنة التلسكوبات الثمانية الموجودة في قارات مختلفة لتجميع موجات الراديو من الثقب الأسود على مدار عدة ليال. كان لا بد من ضبط توقيت جمع البيانات بدقة باستخدام الساعات الذرية التي تفقد ثانية واحدة فقط كل 10 ملايين سنة.

أنتجت الملاحظات كمية هائلة من البيانات التي كان لا بد من تخزينها على محركات أقراص صلبة ثم نقلها جواً إلى ألمانيا وماساتشوستس حيث تم تقطيرها إلى حجم أكثر قابلية للاستخدام بواسطة أجهزة الكمبيوتر العملاقة. ثم يمكن للعلماء تحليل وإعادة بناء الصور.

فقط كم تم جمع البيانات؟

يكفي للاحتفاظ بقائمة تشغيل لملفات mp3 عالية الجودة لمدة 5000 عام. أو بعبارة أخرى: صور "سيلفي" تستحق الحياة لـ 40.000 شخص.

يمثل إعلان الأربعاء عقودًا من العمل لبعض العلماء الرئيسيين.

بدأ Dimitrios Psaltis ، أستاذ علم الفلك والفيزياء بجامعة UA وعالم مشروع Event Horizon Telescope ، بكتابة أوراق علمية قبل 20 عامًا حول ما يتطلبه الأمر لتصوير ثقب أسود. لم تكن التكنولوجيا موجودة في ذلك الوقت. حتى قبل خمس سنوات ، كان من المستحيل.

قال بسالتيس في مقابلة مع جمهورية اريزونا و azcentral.com في وقت سابق من هذا الأسبوع.

بينما يركز العلماء على التقاط صور دقيقة للثقوب السوداء ، يمثل العمل حقلاً جديدًا من البحث في علم الفلك والفيزياء.

قال Doeleman ، مدير Event Horizon Telescope ، إنهم يتوقعون الحصول على صور أكثر وضوحًا في المستقبل. تمت إضافة تلسكوبين آخرين إلى الشبكة ، أحدهما في جرينلاند والآخر في مرصد قمة كيت ، جنوب غرب توكسون.


كيف جعل علم الفلك الكندي صورة الثقب الأسود ممكنة

كانت كندا لاعباً رئيسياً في الجهد الدولي لالتقاط الصورة الأولى لأفق الحدث لثقب أسود مع عدد من العلماء المشاركين. كانت هذه الدولة أيضًا رائدة في تقنية دمج التلسكوبات الراديوية معًا لتكون بمثابة طبق واحد كبير ، والذي كان مفتاحًا لتصوير الثقب الأسود في مجرة ​​Messier 87.

خلال سنتنا المئوية في عام 1967 ، أصبح العلماء في المجلس القومي للبحوث في كندا أول من قام بمزامنة تلسكوبين راديويين كبيرين على مسافة 3074 كم: أحدهما في حديقة مقاطعة ألجونكوين ، أونتاريو ، والآخر بالقرب من بينتيكتون ، كولومبيا البريطانية.

كان هذا أول عرض لتقنية تُعرف باسم قياس التداخل الأساسي الطويل. يسمح للعديد من التلسكوبات بالعمل معًا لتشكيل تلسكوبات أكبر حجماً ومثلًا يمكن أن ترى كائنات في الفضاء باهتة جدًا بحيث لا يمكن لأي أداة واحدة رؤيتها بمفردها. تعد هذه التقنية الآن عنصرًا أساسيًا في علم الفلك الراديوي ، ولا تزال كندا لاعبًا رئيسيًا.

نحن شريك في Atacama Large Millimeter Array ، أو ALMA في تشيلي ، وداعمين لتلسكوب James Clerk Maxwell في هاواي ، وهما اثنان من الأدوات الثمانية المستخدمة في Event Horizon Telescope الذي التقط صورة الثقب الأسود.

بالإضافة إلى ذلك ، يشارك فيزيائيون كنديون نظريون مثل أفيري بروديريك من معهد بيريميتر وجامعة واترلو في تحليل جبل البيانات الذي عادت إليه التلسكوبات.

لماذا تتحمّل كل المشاكل لرؤية الثقب الأسود؟

يدفع حدود معرفتنا.

المركز المظلم في الصورة التاريخية الأولى للثقب الأسود هو لمحة عن جزء غريب من كوننا حيث تتكسر قوانين الفيزياء كما نعرفها ، نافذة إلى مكان وزمان آخر.

نميل إلى التفكير في الفضاء على أنه فراغ كبير بشكل لا يمكن تصوره ، وغالبًا ما يكون فارغًا حيث تنجرف النجوم والكواكب والمجرات مثل اليراعات في الليل على مقاييس زمنية تُقاس بمليارات السنين. لكن داخل الثقب الأسود ، يتمدد الفضاء والزمان والمادة وتشوههما بطريقة عميقة غير بديهية ، وكل ذلك في حجم صغير بشكل لا يصدق.

ستكون الرحلة إلى الثقب الأسود أكثر من مجرد تجربة من عالم آخر ، ستكون رحلة في اتجاه واحد إلى مكان آخر ومتى ، إلى نوع من واقع الجيب المعزول عن بقية الكون بقوة الجاذبية المذهلة .

بالطبع ، يمكننا & # x27t أن ندخل رؤوسنا في ثقب أسود لإلقاء نظرة على أي عدد من الأسباب. نحن & # x27d يتم سحقنا وحرقنا حتى عند الاقتراب من الثقب الأسود من خلال درجات الحرارة الرائعة وحقول الجاذبية التي ترسم المواد من حوله.

حتى لو تجاوزت جحيم أفق الحدث ، فستكون رحلة في اتجاه واحد. أي شيء يمر عبر أفق الحدث يمكن & # x27t ، بالتعريف ، الهروب من أي وقت مضى. لا يمكن أن تظهر أي سفينة فضاء أو رائد فضاء ، وحتى موجات الضوء أو الراديو التي قد تحمل رسالة من مستكشف مقدام تجاوز الهامش لن تتمكن من الهروب.

ومع ذلك ، يمكن لهذا الكائن الغامض والغامض أن يحمل مفاتيح فتح الأسرار التي تربط كل قوى الكون معًا.

اشتهر ألبرت أينشتاين بنظريته في النسبية العامة التي تصف المكان والزمان والجاذبية والحركة على أكبر المقاييس الكونية. لكنه عمل أيضًا على نظرية الكم ، التي تصف القوى المؤثرة على أصغر نطاق. حاول التوفيق بين النظريتين في ما كان يُعرف في ذلك الوقت بنظرية المجال الموحد ، والتي من شأنها أن تصف جميع القوى في الطبيعة. لم ينجح قط.

في وقت لاحق ، تناول العلماء - بمن فيهم ستيفن هوكينج - نفس المشكلة ، لكنه والعديد من علماء الفيزياء النظرية الذين ما زالوا يعملون على اللغز اليوم ، لم يطوروا بعد نظرية واحدة تُعرف الآن باسم الجاذبية الكمية ، والتي يشار إليها أحيانًا باسم & quottheory of كل شيء . & مثل

ولكن بينما يكافح العلماء لجمع هذين الإطارين معًا ، من الواضح أن الثقوب السوداء قد برزت بالفعل كيفية القيام بذلك. وراء أفق الحدث ، داخل تلك البقعة السوداء في وسط الصورة التاريخية ، يوجد المختبر النهائي للجاذبية الكمومية. هذا & # x27s هو أحد أسباب اهتمام الثقوب السوداء بالدراسة. قد يعطوننا الإجابة على نظرية كل شيء.

فلماذا نحتاج إلى نظرية موحدة للكون؟

أدى فهم القوى التي تعمل في الطبيعة إلى قفزات فكرية لا تصدق وتكمن وراء كل تقنياتنا. أدى فهم الكهرباء والمغناطيسية إلى ظهور المحركات والمولدات وعدد لا يحصى من الأجهزة التي نستخدمها جميعًا اليوم. لقد منحنا إطلاق العنان للقوى النووية طاقة هائلة ، للخير والشر. لقد أتاح لنا اكتشاف Higgs Boson فهم العلاقة بين الطاقة والكتلة في اللحظات الأولى من الكون والتي أدت في النهاية إلى وجودنا ذاته.

إذن ما الذي سيجلبه فهم الجاذبية الكمومية؟

هل ستجعل الخيال العلمي ينبض بالحياة مع المركبات الفضائية التي تسافر أسرع من سرعة الضوء ، وتتصفح على موجات الجاذبية ، بينما تقوم ناقلات الشعاع بتفكيك الذرات في مكان ما وإعادة تجميعها في مكان آخر؟

ليس لدينا فكرة. هذا لأجيال المستقبل لمعرفة ذلك. في الوقت الحالي ، من المثير أن ترى أخيرًا تلك النافذة في مكان جديد غريب والإمكانيات التي قد تكشفها.


العلماء يكشفون عن أول صورة لثقب أسود

لإعادة مراجعة هذه المقالة ، قم بزيارة ملفي الشخصي ، ثم اعرض القصص المحفوظة.

التقط تلسكوب Event Horizon صورة لثقب أسود هائل في مركز M87 ، مجرة ​​تبعد 54 مليون سنة ضوئية. الصورة: تعاون إيفنت هورايزون تلسكوب وآخرون.

لإعادة مراجعة هذه المقالة ، قم بزيارة ملفي الشخصي ، ثم اعرض القصص المحفوظة.

في القرن الذي تلا توقع أينشتاين وجود الثقوب السوداء في نظريته عن الجاذبية ، توصل علماء الفيزياء الفلكية إلى أدلة دامغة على هذه الأشياء. لقد لاحظوا دفع وجذب الثقوب السوداء في مدارات النجوم والكواكب القريبة. لقد سمعوا الاهتزازات ، أو موجات الجاذبية ، يتردد صداها من تصادم الثقوب السوداء. لكنهم لم يلمحوا أبدًا بوجود ثقب أسود وجهاً لوجه - حتى الآن. أعلن علماء الفيزياء الفلكية ، الأربعاء ، أنهم التقطوا أول صورة لثقب أسود.

الصورة ، التي التقطت على مدى خمسة أيام من الملاحظات في أبريل 2017 باستخدام ثمانية تلسكوبات حول العالم من خلال تعاون يُعرف باسم Event Horizon Telescope ، تصور غازًا مضيءًا يدور حول ثقب أسود هائل في مركز M87 ، مجرة ​​54 مليون سنة ضوئية بعيد. بعد الأضواء الساطعة ، هناك ميزة منبهة للثقب الأسود: أفق الحدث. أفق الحدث هو حافة هاوية الزمكان ، حيث تكون الجاذبية قوية جدًا بحيث لا يمكن للضوء الهروب منها. تقول فريال أوزيل من جامعة أريزونا ، وهي عضو في تعاون EHT: "إنها نقطة اللاعودة". في الصورة ، يتجلى ذلك على أنه "الغياب المفاجئ للضوء" ، كما تقول.

في السابق ، كان الباحثون قد التقطوا نفاثة ضوئية ضخمة من الضوء المنبثق من المكان الذي كان من المتوقع أن يكون فيه الثقب الأسود M87 - لكنهم لم يتمكنوا من رؤية الثقب الأسود بشكل قاطع لأن أدواتهم لم تكن في أي مكان قريب من حدة نظارة EHT. يقول عالم الفيزياء الفلكية أندرو سترومينجر من جامعة هارفارد ، والذي لم يشارك في هذا العمل: "يشبه الأمر الانتقال من كاميرا هاتف ذكي رخيصة إلى سينما بتقنية IMAX عالية الدقة".

تلسكوب القطب الجنوبي ، أحد التلسكوبات الثمانية المستخدمة لالتقاط أول صورة للثقب الأسود.

دان مارون / جامعة أريزونا

يبلغ حجم هذا الثقب الأسود حوالي 6.5 مليار مرة كتلة الشمس. ومع ذلك ، فهي صغيرة جدًا من وجهة نظر على الأرض ، وعرضها أقل من 50 ميكرو ثانية في السماء ، مما يجعل من الصعب رؤيتها مثل كعكة دونات موضوعة على القمر. استغرق الأمر ثمانية تلسكوبات مختلفة لتصويرها. جمعت التلسكوبات بيانات رصد تمت مزامنتها بدقة تصل إلى جزء من المليار من الثانية.

لرؤية حدود الثقب الأسود بين الضوء والظلام ، التقط علماء الفيزياء الفلكية موجات راديو - ضوء بطول 1.3 ميليمتر ، غير مرئي للعين البشرية - المنبعثة من الغاز الذي يدور حول الثقب الأسود. ينبعث الضوء من جميع الأطوال الموجية المختلفة ، بما في ذلك الضوء المرئي ، لكن الباحثين اختاروا هذا الطول الموجي المعين لأنه يمكن أن يبحر عبر مجرات بأكملها وحتى الغلاف الجوي للأرض دون أن يتم امتصاصه. لكنهم ما زالوا بحاجة إلى طقس جيد في جميع مواقع التلسكوبات الثمانية الخاصة بهم لرؤية الثقب الأسود. قبل تشغيل التلسكوبات الخاصة بهم ، كان عليهم مراقبة الرطوبة في الهواء ، كما يقول أوزيل - فالكثير من الرطوبة ستدمر صورهم. لتقليل فرصة هطول الأمطار ، قاموا ببناء التلسكوبات في المناطق الجافة ، بما في ذلك القطب الجنوبي وصحراء أتاكاما في تشيلي.

الثقب الأسود M87 & # x27s قريب نسبيًا من الأرض ، حيث انبعث الضوء المنبعث منه قبل 54 مليون سنة فقط - لذلك نحن نراه في لحظة أكثر نضجًا في وجوده. يقول أوزيل: "في هذه المرحلة من عمر الكون ، هدأت الثقوب السوداء". "إنهم يأكلون بشكل أساسي الغاز المتسرب من النجوم القريبة." ينبعث من الثقب الأسود في M87 نفاثات لامعة من الغاز ، لكنه لا يزال خافتًا مقارنة بالثقوب السوداء الأصغر سنًا البعيدة. تتراكم هذه الثقوب السوداء الأصغر سنًا كميات أكبر من المادة ، لذا فإن دواماتها من الغاز المضيء تتألق أكثر.

لالتقاط وتفسير أول صورة للثقب الأسود ، ابتكر العلماء أولاً ملايين المحاكاة مثل هذه.

تشي كوان تشان / جامعة أريزونا

استغرق الأمر عقدين من العمل لالتقاط الصورة. جزء من هذا الجهد كان تصميم وبناء ونقل الأجهزة إلى مواقع التلسكوبات المختلفة. لكن كان عليهم أيضًا توقع ما قد يرونه من خلال تسمير فيزياء الثقوب السوداء بأكبر قدر ممكن من الدقة. تقول أوزيل ، التي كانت تعمل على تصوير ثقب أسود منذ أيام تخرجها في عام 2000 ، إنهم ابتكروا الملايين من عمليات محاكاة الثقوب السوداء ، ولكل منها كتلة وسرعة دوران مختلفة واتجاه مختلف ، من بين أشياء أخرى. ساعدت هذه المحاكاة في معرفة كيفية تصميم تلسكوباتهم وأين وجهوها.

لكنهم لم يكونوا مجرد صورة جميلة. في حديقة الأجرام الفلكية ، تعد الثقوب السوداء من بين أكثر الكيانات تطرفاً في الوجود. يحزم الثقب الأسود ، كما هو مفهوم حاليًا ، كمية هائلة من الكتلة في نقطة واحدة ، مما يجعله - حرفيًا - جسمًا كثيفًا غير محدود. هذه الكثافة تخلق جاذبية هائلة لمركزها ، والتي لا يمكن لأحد أن ينظر بداخلها. يقول أوزيل: "إنها الأشياء الوحيدة في الكون التي تخلق منطقة من الزمكان يتعذر على بقية الكون الوصول إليها". نظرًا لأن الثقوب السوداء شديدة التطرف ، يرغب الباحثون في دراسة ميزاتها لمعرفة ما إذا كانت متوافقة مع بقية النسبية العامة. "نشعر جميعًا أن لدينا إحساسًا بديهيًا بماهية المكان والزمان. لكن أينشتاين أخبرنا أن هذا صحيح فقط في مواقف مثل تلك التي اعتدنا عليها ، حيث يكون مجال الجاذبية ضعيفًا جدًا ، "كما يقول سترومينجر. "عندما يصبح مجال الجاذبية قويًا ، تحدث كل أنواع الأشياء المجنونة."

كل ما لاحظوه حتى الآن حول M87 - كتلته وحجم أفق الحدث الخاص به - يتوافق مع نظرية أينشتاين. لكن الملاحظات المستقبلية الأكثر تفصيلاً قد تكشف عن ميزات غير متوقعة. يريد سترومينغر رؤية صور أكثر تفصيلاً لثقب أسود سريع الدوران مثل M87. وفقًا للحسابات النظرية ، إذا كانت الثقوب السوداء تدور بسرعة كافية ، فإنها تشكل ثقبًا دوديًا في الزمكان. يمكن أن تساعد صور الثقب الأسود المستقبلية في تأكيد أو دحض هذه الفرضيات. يتوقع سترومينجر اليوم الذي تكون فيه الصور جيدة بما يكفي لرؤية ثقب أسود مع الثقب الدودي المرتبط به. يقول: "هذه أشياء غريبة حقًا من الخيال العلمي ، وسنراها".

هذه الصورة هي البداية فقط ، كما يقول أوزيل. إنهم يريدون توجيه تلسكوباتهم نحو الثقوب السوداء الأخرى ، لتجميع سجل قصاصات كامل من صور الثقب الأسود. كما يخططون لالتقاط المزيد من الصور ذات الجودة الأفضل لهذا الثقب الأسود لفهمه بمزيد من التفصيل. الآن بعد أن حدقوا أخيرًا في عيون الوحش ، حان الوقت لمشاهدة كيف يتصرف.


كشف العلماء النقاب عن Event Horizon Telescope & # 8217s أول صورة لمجرة وثقب أسود وحش # 8217

تُظهر هذه الصورة من Event Horizon Telescope الثقب الأسود الهائل في المجرة البيضاوية M87 ، محاطًا بمواد شديدة الحرارة. (تعاون EHT)

واشنطن العاصمة - شارك العلماء اليوم الصورة الأولى لإظهار المحيط المباشر للثقب الأسود الهائل للمجرة ، والتقطته شبكة من التلسكوبات الراديوية التي تضيف ما يمكن اعتباره أوسع مرصد في العالم.

قدم مشروع يسمى Event Horizon Telescope مشهدًا غامضًا للوحش المظلم في مركز مجرة ​​إهليلجية تُعرف باسم M87. كانت حافة الدائرة المظلمة للثقب الأسود ، والمعروفة باسم أفق الحدث ، محاطة بالوهج الساطع لمادة شديدة الحرارة تسقط في الثقب الأسود.

"هذا إنجاز رائع. قال شيب دويلمان ، مدير مشروع EHT ، عالم الفلك في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، خلال مؤتمر صحفي هنا في نادي الصحافة الوطني ...

حتى فرنسا كوردوفا ، مديرة المؤسسة الوطنية للعلوم ، أعجبت بهذا الأمر.

قالت: "هذه هي المرة الأولى التي أرى فيها هذه الصورة الآن ... وقد جلبت الدموع إلى عيني". "لذا فهذه صفقة كبيرة جدًا."

قدمت NSF تغطية متدفقة للفيديو لكشف اليوم الكبير. بث العلماء في أوروبا واليابان إحاطات منفصلة في بروكسل وطوكيو. لا يزال هناك المزيد من المؤتمرات الصحفية التي عقدت في تشيلي والصين وتايوان. تم وضع التفاصيل في ستة أوراق بحثية نُشرت في عدد خاص من مجلة The Astrophysical Journal Letters.

إن Event Horizon Telescope ، أو EHT ، هو في الواقع مجموعة من مرافق التلسكوب الراديوي التي تجمع بين الجهود للقيام بما لا يمكن لأي منها القيام به بمفردها: رسم الهالة الساطعة للمادة الساخنة التي تحيط بأفق الحدث للثقب الأسود.

قال دويلمان: "لقد رأينا ما اعتقدنا أنه غير مرئي".

كما يعلم أي معجب بالخيال العلمي ، فإن الثقوب السوداء هي مناطق مركزة من انهيار الجاذبية هائلة لدرجة أنه لا شيء - ولا حتى الضوء - يمكن أن يفلت من جاذبيتها.

إذا كان النجم المحتضر ضخمًا بما يكفي ، في حدود 10 أو 20 ضعف كتلة شمسنا ، فمن المحتمل أن ينهار إلى ثقب أسود عندما يموت. لكن أكبر الثقوب السوداء هي تلك التي تتشكل في مركز المجرات أثناء تطورها. يمكن لهذه الوحوش فائقة الكتلة أن تزن ملايين أو حتى بلايين المرات مثل شمسنا

تحتوي مجرتنا درب التبانة على مثل هذا الثقب الأسود في قلبها. لحسن الحظ ، فإن الثقب الأسود الهائل لمجرتنا يقع في الجانب الهادئ.

في أبريل 2017 ، قامت ثمانية مرافق للتلسكوب الراديوي التي تشارك في مشروع Event Horizon Telescope بإلقاء نظرة فاحصة على المنطقة المركزية لمجرتنا ، والمعروفة باسم Sagittarius A * (أي ، Sagittarius A-star ، والمختصرة باسم Sgr A *). حاول الفريق أيضًا التقاط صورة للثقب الأسود الهائل في مركز M87 ، على بعد حوالي 55 مليون سنة ضوئية من الأرض.

كانت منشآت EHT في أريزونا وهاواي والمكسيك وتشيلي وإسبانيا وحتى القطب الجنوبي. لن يكون للنتائج من أي من التلسكوبات أي مكان بالقرب من الدقة لتوضيح المناطق الساخنة المحيطة بالثقب الأسود.

لإبراز الصورة ، كان على أعضاء فريق Event Horizon Telescope أن يجمعوا ملاحظاتهم باستخدام تقنية تُعرف باسم قياس التداخل الأساسي الطويل جدًا ، أو VLBI. تعمل تقنية مزامنة الملاحظات بشكل فعال على تحويل شبكتهم إلى تلسكوب راديوي ضخم بحجم كوكبنا تقريبًا.

تُظهر الصورة التي تم إصدارها اليوم التوقيع اللاسلكي للثقب الأسود في M87 ، والذي يبلغ عرضه حوالي 23.6 مليار ميل - أكثر من أربعة أضعاف عرض مدار نبتون - و 6.5 مليار مرة أكبر من شمسنا. بقدر ما هو كبير ، كان اكتشاف الثقب الأسود من عشرات المليارات من السنين الضوئية يمثل تحديًا.

قال دويلمان: "إنه يعادل القدرة على قراءة التاريخ في ربع ساعة في لوس أنجلوس عندما نقف هنا في العاصمة".

استنادًا إلى نمط الضوء المحيط بالثقب الأسود ، يمكن للعلماء اكتشاف أنه يدور في اتجاه عقارب الساعة.

كان اكتشاف الثقب الأسود الخاص بجهاز M87 أسهل من اكتشافه من الثقب الأسود في مجرتنا لأنه في حالة أكثر نشاطًا. ولكن إذا كانت نشطة للغاية ، لكان الغاز شديد السخونة المحيط بالثقب الأسود ساطعًا للغاية بحيث لا يمكن رؤية الدائرة المظلمة لأفق الحدث.

قالت سيرا ماركوف ، عالمة الفيزياء الفلكية بجامعة أمستردام وعضو في مجلس العلوم EHT: "لقد حالفنا الحظ للتو".

قال دويلمان إن الفريق لا يزال يعمل على إنتاج صورة القوس A * ، لكن المهمة أكثر تعقيدًا مما هي عليه في M87.

لاحظ أفيري برودريك ، الفيزيائي النظري في معهد بيريميتر الكندي وجامعة واترلو ، أن الشكل الدائري لأفق الحدث كان متوافقًا تمامًا مع نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين.

قال: "اليوم ، اجتازت النسبية العامة اختبارًا حاسمًا آخر ، يمتد هذا الاختبار من الآفاق إلى النجوم".

لعب عالم الفلك بجامعة واشنطن إريك أجول دورًا رئيسيًا في اقتراح VLBI كوسيلة لعرض "ظلال" الثقوب السوداء فائقة الكتلة في عام 1999.

"لقد استغرق الأمر وقتًا أطول بكثير مما توقعنا ، لكنه إنجاز تقني مذهل حقًا ،" قال Agol ، الذي ليس عضوًا في فريق EHT ، لـ GeekWire عبر الهاتف بعد رؤية الصورة لأول مرة. "والصورة رائعة أيضًا."

قال المستشار العلمي للبيت الأبيض ، كلفن دروجمير ، إنه صنف صورة Event Horizon Telescope هناك مباشرةً مع أول اكتشاف حائز على جائزة نوبل لموجات الجاذبية بواسطة مرصد موجات الجاذبية بالليزر أو LIGO. حتى الأشخاص الذين قد لا يفهمون فيزياء الثقوب السوداء "يعرفون أنها رائعة حقًا ،" كما قال درويجيمير لـ GeekWire.

قال: "هذه مجرد لحظات فريدة في التاريخ". "نحن كبشر نحتاج هذا."

لم تكن صورة الثقب الأسود في M87 بنفس حدة صور الثقوب السوداء التي شاهدتها في أفلام مثل "Interstellar". مع وجود عدد محدود من التلسكوبات المشاركة ، حتى VLBI يمكنها أن تأخذك فقط حتى الآن.

لحسن الحظ ، انضم المزيد من التلسكوبات إلى الحملة على مدار العامين الماضيين ، ويعمل علماء الفلك على إيجاد طرق لتحسين أساليب معالجة البيانات بأطوال موجية مختلفة. قال دويلمان: "نريد أيضًا الذهاب إلى الفضاء" بإطلاق مرصد يمكن إضافته إلى Event Horizon Telescope.

كل هذا يعني أن هذه الصورة الأولى لثقب أسود فائق الكتلة ستتحسن بالتأكيد في السنوات القادمة.

فيما يلي الأوراق الست المفتوحة الوصول التي كتبها تعاون Event Horizon Telescope ونشرتها مجلة Astrophysical Journal Letters ، مع "نتائج تلسكوب M87 Event Horizon الأولى" كعنوان عام:


قد يكون علماء الفلك قد التقطوا للتو أول صورة على الإطلاق لأفق حدث الثقب الأسود

قضى العلماء في جميع أنحاء العالم خمس ليالٍ بلا نوم وهم يحدقون في الهاوية ، ويأملون أن يكافأوا بشيء يمكن أن يغير الفيزياء إلى الأبد - أول صورة لأفق الحدث على حافة ثقب أسود.

إذا كانت جهودهم ناجحة ، فقد نكون على وشك فعل ذلك رؤية حافة ثقب أسود بعيد المنال ، مما يسمح لنا بمعرفة ما إذا كانت أساسيات النسبية العامة ثابتة في ظل بعض الظروف القاسية جدًا. إذا كان أينشتاين على قيد الحياة ، فنحن على يقين من أنه سيفزع بحماس الآن.

النبأ السيئ هو أنه لا يزال لدينا انتظار طويل في المتجر قبل أن نعرف ما إذا كانت شبكة التلسكوب العالمية قادرة على التقاط الصورة أم لا.

أنهى علماء الفلك في جميع أنحاء العالم الآن خمس ليالٍ من ملاحظات الثقوب السوداء على ثقبين أسودين ، ويحتاجون إلى الحصول على 1024 قرصًا صلبًا من البيانات من مراكز معالجة Event Horizon Telescope في MIT Haystack ومعهد Max Planck لعلم الفلك الراديوي في بون ، ألمانيا حتى يتمكنوا من البدء في دراستها.

ومما يزيد التحدي هو حقيقة أن محركات الأقراص الثابتة الموجودة في تلسكوب القطب الجنوبي لا يمكن نقلها بالطائرة حتى نهاية أكتوبر في نهاية فصل الشتاء ، لذلك لن يتم ذلك حتى وقت لاحق من هذا العام ، أو حتى أوائل عام 2018 ، حتى نحصل على بعض الإجابات.

لكن أحد علماء الفلك المعنيين ، هينو فالك ، من جامعة رادبود في هولندا ، قال ناشيونال جيوغرافيك أنه حتى بدون رؤية البيانات ، فإن أي ملاحظات ملموسة للثقوب السوداء ستأخذهم أخيرًا من "كائن أسطوري إلى شيء ملموس يمكننا دراسته".

قال فالك لـ Ron Cowen: "حتى لو كانت الصور الأولى لا تزال رديئة ومبهمة ، يمكننا بالفعل اختبار لأول مرة بعض التنبؤات الأساسية لنظرية أينشتاين عن الجاذبية في البيئة القاسية للثقب الأسود".

تعتبر الثقوب السوداء من بين الأشياء الرائعة والمراوغة في الكون المعروف. ولكن على الرغم من حقيقة أنهم يشتبه في وجودهم في مركز معظم المجرات ، إلا أنه لم يتمكن أحد من تصوير إحدى المجرات.

ذلك لأن الثقوب السوداء ، كما يوحي الاسم ، مظلمة جدًا جدًا. إنها ضخمة جدًا لدرجة أنها تستهلك بشكل لا رجعة فيه كل ما يعبر أفق الحدث ، بما في ذلك الضوء ، مما يجعل من المستحيل تصويرها حتى باستخدام أقوى التلسكوبات.

لذا بدلاً من استخدام تلسكوب واحد فقط ، استخدم الفريق الدولي من علماء الفلك في هذه المحاولة الأخيرة شبكة من التلسكوبات الراديوية الموجودة في جميع أنحاء الكوكب ، بما في ذلك في القطب الجنوبي ، في الولايات المتحدة ، وشيلي ، وجبال الألب الفرنسية - المعروفة مجتمعة باسم ' تلسكوب أفق الحدث.

كما أوضحنا سابقًا في فبراير ، يعمل التلسكوب باستخدام تقنية تُعرف باسم قياس التداخل طويل جدًا (VLBI) ، مما يعني أن هذه الشبكة الضخمة من أجهزة الاستقبال ستركز جميعها على موجات الراديو المنبعثة من جسم معين في الفضاء في وقت واحد. - في هذه الحالة ، القوس A * ، الثقب الأسود في مركز مجرة ​​درب التبانة ، وثقب أسود ثانٍ في وسط المجرة القريبة M87.

مجتمعة ، يجب أن يحقق التلسكوب دقة تبلغ 50 ميكرو ثانية - أي ما يعادل القدرة على رؤية الجريب فروت على سطح القمر.

ونأمل أن يكون هذا كافيًا لتصوير أفق الحدث لـ Sagittarius A * ، والذي يقدر بنحو 20 مليون كيلومتر (12.4 مليون ميل) أو نحو ذلك - بالكاد وخز في سماء الليل على مسافة 26000 سنة ضوئية من أرض.

تمت الموافقة على تشغيل التلسكوب لمدة 10 أيام نافذة عرض اعتبارًا من 4 أبريل ، ولكن نظرًا لظروف الطقس ، لم تتوفر سوى خمس ليالٍ - يكتشف الباحثون موجات راديو بطول موجة 1.3 مم (230 جيجاهرتز) ، وهي تمتصها المياه وتنبعث منها ، لذا فإن الملاحظات لا تعمل حقًا عندما تمطر.

انتهت جلسة المراقبة الأخيرة في 11 أبريل ، ناشيونال جيوغرافيك التقارير.

إذن ما الذي يمكن أن نتوقعه لمعرفة ما إذا كان المشروع ناجحًا؟ حسنًا ، كل هذا يتوقف على ما إذا كان أينشتاين على حق أم لا.

استنادًا إلى نظرية النسبية العامة ، يتوقع الباحثون أن يبدو الثقب الأسود وكأنه حلقة مضيئة من الضوء حول نقطة مظلمة ، وذلك بفضل الضوء المنبعث من جزيئات الغاز والغبار التي يتم تسريعها إلى سرعات عالية قبل تمزيقها مباشرة. ويستهلكها الثقب الأسود.

النقطة المظلمة في المنتصف ستكون الظل الملقى على تلك الفوضى.

يجب أن تظهر الحلقة أيضًا مثل هلال الضوء أكثر من كونها دائرة كاملة ، لأن تأثير دوبلر الدرامي يجب أن يجعل المادة التي تتحرك نحو الأرض تبدو أكثر إشراقًا.

إذا كان الفريق قادرًا على قياس الظل المظلم الناتج عن الثقب الأسود ، فسيكون ذلك أكثر إثارة للإعجاب ، لأن النسبية العامة تقدم بعض التنبؤات المحددة جدًا حول الحجم الذي يجب أن يكون عليه ، بناءً على مقدار الثقب الأسود الذي يجب أن ينحني الزمكان. .

قالت عضو الفريق فريال أوزيل في مؤتمر صحفي العام الماضي: "نحن نعرف بالضبط ما تتوقعه النسبية العامة لهذا الحجم". "اذهب إلى حافة الثقب الأسود ، واختبارات النسبية العامة التي يمكنك إجراؤها مختلفة نوعًا وكميًا."

هناك أيضًا احتمال أن نرى شيئًا آخر تمامًا - وفي هذه الحالة ، ستحتاج نظرية أينشتاين للنسبية العامة إلى الإصلاح الكامل.

"كما قلت من قبل ، ليس من الجيد أبدًا المراهنة على أينشتاين ، ولكن إذا رأينا شيئًا مختلفًا تمامًا عما نتوقعه ، فسيتعين علينا إعادة تقييم نظرية الجاذبية" ، قال قائد المشروع Sheperd Doeleman من جامعة هارفارد -مركز سميثسونيان للفيزياء الفلكية أخبر جوناثان آموس في بي بي سي.

"لا أتوقع أن يحدث ذلك ، لكن يمكن أن يحدث أي شيء وهذا هو جماله."


شاهد أول صورة تم التقاطها على الإطلاق لثقب أسود فائق الكتلة

لأول مرة على الإطلاق ، يمكن للبشرية أن تنظر إلى صورة حقيقية لثقب أسود هائل. إنه إنجاز يتطلب أجهزة كمبيوتر عملاقة وثمانية تلسكوبات متمركزة في خمس قارات ومئات الباحثين وكميات هائلة من البيانات لإنجازه. تم الإعلان عن نتائج هذا المشروع ، المسمى Event Horizon Telescope ، اليوم في مؤتمرات صحفية مشتركة تم بثها مباشرة حول العالم. In addition to providing a picture that will quickly be incorporated into teaching materials, the results helped to confirm (again) Einstein’s theory of general relativity, and it gave astrophysicists an unprecedented close-up of these enigmatic, dense celestial phenomena.

“Black holes are the most mysterious objects in the Universe,” Sheperd Doeleman, the project director of the Event Horizon Telescope, said at a press conference today before unveiling the image. “We’ve been at this for so long,” Doeleman said. “When you work at this field for a long time, you get a lot of intermediate results. We could have seen a blob — and we have seen blobs. We could have seen something that was unexpected. But we didn’t see something that was unexpected. We saw something so true. We saw something that really had a ring to it.”

The picture, a circular black shadow encircled by a bright orange ring, shows the black hole at the center of the huge galaxy Messier 87 (M87), which is located about 55 million light-years from Earth.

The black hole in this galaxy has a mass that the Event Horizon Telescope researchers estimate to be 6.5 billion times more massive than our Sun. “M87’s huge black hole mass makes it really a monster, even by supermassive black hole standards,” Sera Markoff, an astrophysicist at the University of Amsterdam, said at a press conference today. “You’re basically looking at a supermassive black hole that’s almost the size of our entire Solar System.”

In addition to being gargantuan, M87’s black hole was intriguing to researchers because of some other unique features. In some earlier pictures of the galaxy, they noticed a massive jet of plasma streaming out from its center. Scientists think that the jet is made of material that never الى حد كبير made it into the event horizon of the black hole. Instead, their observations suggest that the movement of M87’s black hole (which researchers believe is spinning rapidly) accelerates nearby subatomic particles and sends them shooting out into the universe, a beacon to distant astronomers.

The Submillimeter Telescope (SMT) near Tucson, Arizona, is one of the eight telescopes involved in this discovery. Photo by David Harvey

The Event Horizon Telescope is not a traditional telescope rather, it refers to a group of eight radio telescopes that are stationed on five continents, which all observed the same areas of space over the course of one week in April 2017.

According to the Event Horizon Telescope, a conventional telescope would have to be approximately the size of Earth in order to take this particular snapshot of the black hole at the center of M87. “This is a picture you would have seen if you had eyes as big as the Earth and were observing in radio,” Dimitrios Psaltis, an Event Horizon Telescope project scientist at the University of Arizona, recently told الحافة. Individually, none of the telescopes measured up. But by coordinating their efforts, the researchers were able to zero in on M87, collecting massive amounts of data in the process.

While the observations took just one week in April 2017 to gather, actually sorting through the vast amounts of data took months. Just getting it all into one place was a huge challenge. الكتابة Nature News in 2017, Davide Castelvecchi noted that a “typical night will yield about as much data as a year’s worth of experiments at the Large Hadron Collider outside Geneva, Switzerland.”

In the end, that data was the “equivalent to 5000 years of mp3 files” according to Dan Marrone, an astronomer and co-investigator of Event Horizon Telescope. It was recorded onto half a ton of hard drives and then physically sent to centralized locations where it was analyzed by supercomputers for months in order to get the image we see today.

Before this picture was released to the public, the image — and the data used to create it — went through one more step: a rigorous peer-review process, vetted by researchers in the field who were not part of the project. The project published in six papers today in رسائل مجلة الفيزياء الفلكية. It’s a first salvo in what will likely be many more articles and analyses to come.

Researchers with the Event Horizon Telescope project had four main scientific goals when they started this project. The first was simple: take a picture of a black hole. Check.

The researchers also wanted a chance to check Einstein’s work. The famous scientist’s theory of general relativity is over 100 years old, and it’s held up really well over the past century. He predicted the existence of gravitational waves long before humanity had the means to detect them, and his theory also predicted that the silhouette or “shadow” of a black hole would look circular. Based on the picture released today, it passed.

“The Shadow exists. It is nearly circular, and the inferred mass matches estimates do the dynamics of stars 100,000 times farther away,” astrophysicist Avery Broderick said at the press conference. “Today, general relativity has passed another crucial test. This one spanning from horizons to the stars.”

The other two goals were more complicated. Researchers also wanted to understand more about how black holes grow and what makes material orbiting the black hole eventually fall in. The researchers hope that the answer to that might also explain why the material surrounding Sagittarius A* (the black hole at the center of our own galaxy) is unusually dim for material circling a supermassive black hole. They also wanted to get a better idea of why and how supermassive black holes at the center of some galaxies, like elliptical galaxy M87, seem to propel massive streams of subatomic particles out of the galaxy and into the broader universe. Those two research goals are still being explored by the scientists, but they’ve already gotten a lot of great insights.

“Black holes may be the most exotic consequence of general relativity, but these bizarre sinkholes in the actual fabric of space-time turn out to have a lot of consequences on their own,” Markoff said. “Black holes are major disruptors of the cosmic order on the largest scales in the universe. And they’re actually helping mold the shape of galaxies and clusters of galaxies.”

Markoff explained that, thanks to the picture, the researchers can now accurately estimate the black hole’s mass, which ended up weighing in at a higher range than they’d previously thought. And they hope that once more data is released, it could give researchers insight into some of the forces that have shaped our Universe.

This is the first picture of a black hole ever taken, but, thrillingly, it likely won’t be the last. The researchers also focused on Sagittarius A*, a smaller, less active supermassive black hole at the center of our own galaxy. The data from that black hole is still being analyzed, but researchers like Markoff hope that by comparing the two, researchers can understand more about the life cycle of a black hole and how it influences its surroundings.

Already, researchers can tell that the two black holes are very different. “If [the black hole in M87] were a dormant black hole — like the supermassive black hole in the center of our own galaxy, Sagittarius A* — then the galaxy would really have no way of knowing it’s there, and would basically be just like a pebble in a shoe,” Markoff explained.

But M87’s black hole is nothing like that. Instead, material is being actively captured by its gravity. “By gravitationally capturing material, it starts to convert that fuel into other forms of energy, with an efficiency that can be almost 100 times better than nuclear fusion that powers the stars like our Sun,” Markoff said. “In these active phases, black holes temporarily become the most powerful engines in the universe, and they go very quickly from being a pebble in the shoe to a thorn in the side of the galaxy.”

Researchers are still trying to understand the processes that can turn an annoying pebble into a dangerous thorn or vice versa. To get answers, we’ll just have to wait for the next glimpse into the densest, darkest places of our Universe.


The Space-Time Theory

As described by American physicist John A. Wheeler, general relativity governs the nature of space-time, particularly how it reacts in the presence of matter: “matter tells space-time how to curve, and space-time tells matter how to move.”

Picture a flat rubber sheet (space-time) suspended above the ground. Place a bowling ball in the middle of the sheet (matter) and the sheet will distort around the mass, bending half way to the floor— this is matter telling space-time how to curve. Now roll a marble (matter) around the rubber sheet (space-time) and the marble’s trajectory will change, being deflected by the warped sheet— this is space-time telling matter how to move. Matter and space-time are inextricably linked, with gravity mediating their interaction.

Now, place a singularity𠅊 theoretical point of infinite density—onto the sheet, what would happen to space-time? It was German theoretical physicist Karl Schwarzschild, not Einstein, who used general relativity to describe this hypothetical situation, a situation that would become the most extreme test of general relativity.

Gravitational waves are ripples in the curvature of space-time that propagate as waves traveling outward from their source.

At a certain threshold, Schwarzschild found that the hypothetical singularity would literally punch through space-time. In mathematics, singularities are interesting numerical solutions, but astrophysical singularities were, at the time, thought to be an abomination— there was no known mechanism that could produce them.

Schwarzschild, however, persisted until his death in 1916, realizing that an astrophysical singularity would warp space-time so severely that even light would not be fast enough to get out of the space-time hole that the singularity would create. The point of no return, a spherical region surrounding the singularity, would become known as the 𠇎vent horizon.”

Known physics breaks down beyond the event horizon and, as no information can escape, we can have no experience as to what lies inside. Though this was an interesting concept, there was no known mechanism that could create a singularity in nature, so the idea was largely overlooked.


Shep Doeleman on the Breakthrough Prize-winning black hole photo

In April, the world saw the first ever image of a black hole. The picture quickly spread around the globe, taking front-page spots in newspapers and going viral online. The image shows an ethereal ring of orange light that has been stretched around the supermassive black hole at the centre of the M87 galaxy, 55 million light years away.

It was taken using eight telescopes around the world by the Event Horizon Telescope (EHT) collaboration. The 387 scientists in the collaboration have now been awarded the $3 million Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics in recognition of their work. عالم جديد spoke with the leader of the collaboration, Shep Doeleman at Harvard University.

First things first: how does the EHT work?

الإعلانات

The EHT basically turns the Earth itself into a telescope, and we do that by using radio dishes all across the globe that all look at the same black hole at the same time. Then we take the hard drives and fly them to one place and use a supercomputer to line up all the data together. When you do that, it’s like having a telescope as big as the Earth.

The EHT’s image of a black hole was published in April

How did it feel to see that image of the black hole for the first time?

It was jaw-dropping. It came in waves for us. We first started looking at the data that we had taken in 2017, and we just saw the raw data in graphs. But even there we could see signs of what might have been a silhouette of a black hole. We split up into four different groups and each analysed the data separately. When we came together and saw that all four teams had seen this ring, that’s when we began to exhale. We knew that we had it.

What do you think is the importance of the image?

This image is destined to be iconic, I think, just because it was the first time that we’ve seen a black hole, and seeing is believing. We were focused on the science, but it was the resonance of the image across the globe with a curious public that rocked us a little bit on our heels.

Scientifically, the first thing that we’ve done is confirmed that Einstein’s theory of gravity holds, to the precision of our measurements, right up to the very edge of a supermassive black hole. We also started to understand black hole accretion. Do black holes eat voraciously, do they eat timidly, how do they send out these jets, we’ve started to understand that from our observations.

What’s next for the EHT?

Scientists are never satisfied and the EHT is no exception. What we’re focusing on now is building out the telescope array so we can try to make videos that show us dynamically how matter orbits the black hole. We think that understanding how these black holes eat, live, exist over time is crucial to understanding these monsters and how galaxies interact with them.

So we are focusing on building new dishes and maybe even launching telescopes into space. In 20 years I think that we will have space-based platforms so that the EHT will not be limited by the size of the Earth, which will sharpen our images. I think we’re entering an era of precision imaging of black holes.

Why is this so important?

There really are no deeper questions in the universe than how black holes work. Because we know that at their heart they contain this mystery of how do gravity and quantum mechanics work together, which is the deepest question there is right now.

How do you feel about the prize?

I know the whole team feels this sense of accomplishment, and to have your peers recognise it, to have a prize like the Breakthrough prize recognize it, means that it’s not just that we think we did something important – the whole world feels it. I couldn’t be more proud of the team. I just couldn’t be more proud.


Why the images took so long to create and may be 'fuzzy'

The Event Horizon Telescope took more than a decade to reach this point in part because of physics but also because of complexity and cost.

On the physics side, Brandt said the operation was akin to taking a clear photo of a distant object in the dark: the longer the exposure, the more light and signal a camera can record, leading to a crisper image. This also helps counteract noise introduced by hardware, which can drown out a tough-to-see object.

The EHT was seriously challenged in this regard, though. While the telescope is considered to be Earth-size on a virtual level, its ability to gather radio waves from the center of the galaxy is limited. It's akin to having a circular mirror with all but a handful of tiny reflective patches ground away — making it hard to quickly generate a clear image. Supermassive black holes are also located very far away, which doesn't make matters easier.

EHT got around these and other issues by using Earth's rotation and movement around the sun to get different views of a black hole, and by spending many years collecting data.

"We need to look again and again and again, and keep looking and looking, and averaging all of that together," Brandt said. In effect, this takes many weak observations of what normally looks like a one-dimensional point of light and helps build out a clearly defined two-dimensional object.

EHT said Wednesday that it was adding more telescopes to its network to increase image quality. In the future, radio telescopes launched into space could further improve detail and speed up image creation — though at significant cost.

"To make this any bigger, you'd have to put telescopes on the moon or something," Brandt said. "And that, of course, gets pretty expensive."


شاهد الفيديو: الثقب الأسود. لأول مرة في التاريخ علماء يلتقطون صورة له على بعد 54 مليون سنة ضوئية عن الأرض (شهر اكتوبر 2021).