Tokio įvyko dar nebuvo: pirmą kartą mokslo istorijoje bus stebima juodoji skylė

Ko gero, viena iš jų žavesio paslapčių yra tai, kad šių paslaptingų objektų niekas nėra „matęs“. Bet greitai tai gali pasikeisti, nes tarptautinė astronomų komanda ketina sujungti daug Žemėje esančių teleskopų ir pirmą kartą užfiksuoti juodosios bedugnės vaizdą.

Juodosios bedugnės yra regionai erdvėje, kurių gravitacinė trauka tokia stipri, kad niekas – net šviesa – negali iš jų ištrūkti. Jų egzistavimą matematiškai pagrindė Karlas Schwarzchildas 1915 m., kaip Alberto Einšteino bendrojo reliatyvumo teorijos lygčių sprendimą.

Astronomai daug dešimtmečių turėjo faktais pagrįstų įrodymų, kad juodosios bedugnės – kurių masė nuo milijono iki milijardo kartų didesnė už mūsų Saulės masę – yra kiekvienos masyvios galaktikos centre. Tai įrodo gravitacinė trauka žvaigždėms, kurios sukasi apie galaktikos centrą. Persisotinusios materija iš jas supančių galaktikų, juodosios bedugnės išskiria užfiksuojamus plazmos liežuvius, kurių greitis siekia šviesos greitį.

Pernai buvo atliktas LIGO eksperimentas, kuris pateikė dar daugiau įrodymų: aptiko erdvėlaikio raibulius – gravitacines bangas, kurias sukėlė prieš milijonus metų įvykęs dviejų vidutinės masės juodųjų bedugnių susijungimas.

Tačiau nors mes dabar žinome, kad juodosios bedugnės egzistuoja, moderniojoje astronomijoje išlieka aktualūs klausimai apie jų kilmę, evoliuciją ir visatai daromą įtaką.

2017 m. balandžio 5-14 d. projekto „Event Horizon Telescope“ (EHT) – kurio metu mokslininkai sujungs į vieną sistemą devynis radijo teleskopus Antarktidoje, Čilėje, Havajuose, Ispanijoje, Meksikoje ir JAV, tokiu būdu aprėpdami visą Žemės rutulį ir sukurdami gigantišką virtualų teleskopą – komanda tikisi patikrinti bazines juodųjų bedugnių fizikos teorijas ir pirmą kartą užfiksuoti juodosios bedugnės įvykių horizontą (erdvės taško iš už kurio, teoriškai negali ištrūkti niekas, netgi šviesa).

Sujungę pasaulio radijo teleskopus į vieną tinklą, ir tokiu būdu sukūrę milžinišką, Žemei dydžiu prilygstantį teleskopą, ir pritaikę metodiką, žinomą kaip labai ilgos bazinės linijos interferometrija ir Žemės apertūros sintezė, mokslininkai pažvelgs į patį Paukščių Tako galaktikos centrą – jame yra juodoji bedugnė Sagittarius A, kurios masė 4 mln. kartų didesnė už Saulės masę.

Juodoji bedugnė yra kompaktiškas šaltinis danguje – jos vaizdą optinių bangų (akiai matomos šviesos) ilgyje visiškai blokuoja dideli dulkių ir dujų kiekiai. Tačiau atitinkamos rezoliucijos teleskopai, veikiantys ilgesnių, milimetrinių radijo bangų diapazonu, gali prasiskverbti pro šį kosminį rūką.

Kas pastatyta ant kortos?

Jei eksperimentas bus sėkmingas, materijos, esančios juodosios bedugnės regione, užfiksavimas kampine rezoliucija ir palyginimas su įvykių horizontu taps nauja pradžia juodųjų bedugnių tyrimų srityje ir padės atsakyti į daug svarbių klausimų: ar įvykių horizontas apskritai egzistuoja? Ar Einšteino teorija veikia šiame itin stiprios gravitacijos regione, o gal mums reikia naujos teorijos, kuri paaiškintų prie pat juodosios bedugnės esančią gravitaciją? Taip pat – kuo minta juodosios bedugnės ir kaip jų materija išmetama?

Gali netgi būti įmanoma nufotografuoti juodąsias bedugnes, esančias artimiausių galaktikų centre, pavyzdžiui, milžinišką elipsės formos galaktiką, esančią mūsų vietinio galaktikų klasterio viduryje.

Galiausiai, matematinės teorijos, suderintos su giliomis įžvalgomis fizikos srityje, tarptautinis mokslinis bendradarbiavimas pasauliniu mastu ir įspūdingi ilgalaikiai pasiekimai eksperimentinės fizikos bei inžinerijos srityje užtikrins, kad erdvėlaikio prigimties atradimas taps skiriamuoju XXI amžiaus pradžios bruožu.