Förra året "hörde" forskare svarta hål genom att upptäcka gravitationsvågor från två sådana föremål som kolliderar. Nu vill de se det svarta hålet med sina egna ögon, eller åtminstone dess silhuett.
Nästa månad kommer astronomer att använda radioteleskoper runt om i världen för att skapa motsvarigheten till ett enda "planetärt" instrument som gör att de kan fånga bilder av svarta hål genom att belysa det enorma gasmolnet och stjärnmaterialet som kretsar kring dem. Deras mål är ett supermassivt svart hål i mitten av Vintergatan, känd som Skytten A * (Sgr A *), liksom ett ännu mer massivt föremål i den närliggande galaxen M87.
Tidigare observationer med hjälp av Event Horizon Telescope (EHT) gav mycket spännande resultat, men ansiktslösa fläckar kvar på den plats där de svarta hålen borde ha varit på fotot. För första gången i år kommer EHT att få stöd från laboratorier i Chile och Antarktis, och denna ytterligare kraft kommer att hjälpa den att förbättra bildupplösningen. Astronomer hoppas se svarta hål samla den flytande gasen runt dem i täta strukturer och spjäva långa strömmar av stjärnmaterial. De hoppas också på att kartlägga fokus och form på händelseshorisonten och testa om Albert Einsteins allmänna relativitetsteori fungerar under så extrema förhållanden.
EHT kommer endast att kunna fånga målet en gång om året, förutsatt att vädret är bra och läget är där båda svarta hålen är tydligt synliga i observatorier runt om i världen. I år kommer teamet att observera himlen i 5 nätter från ett 10-dagars arbetsfönster från 5-14 april. Dataintensivt arbete påbörjas sedan, vilket kan ta ett år eller mer, beroende på resultaten från undersökningarna. EHT-direktör Shen Dolman från MIT Observatory i Westford skämtar att detta är "ett nöje att sätta på och belönas i kvadrat."
Att visualisera svarta hål är utmanande, inte bara för att deras intensiva tyngdkraft fångar till och med fotoner av ljus. Huvudproblemet är att dessa objekt är förvånansvärt små: Sgr A * har en massa av fyra miljoner solar (!), Men dess händelseshorisont är bara 24 miljoner kilometer över, vilket bara är 17 gånger bredare än solen. För att se något så litet (enligt kosmiska standarder) på ett avstånd av 26 000 ljusår från oss, tar det ett teleskop med verkligt global kraft.
Inom det optiska våglängdsområdet döljs det svarta hålet för oss av en slöja av damm och gas som mörknar galaxens hjärta. Radiovågor kommer att passera genom det mycket lättare, men även de hindras fortfarande av joniserade gasmoln. De bästa teleskop som är känsliga för den kortaste (millimeter längd) radiovågorna har bara utvecklats under de senaste decennierna. I början av 2010-talet började Dolman och andra på EHT testa idén med sådan utrustning på Hawaii, Kalifornien och Arizona. De utvidgade senare matrisen till att omfatta det berömda Large Millimeter Telescope från Mexiko. Som ett resultat erhölls en acceptabel bild av ett svart hål från M87, men forskare har fortfarande inte kunnat förstå hur exakt svarta hål vrider sig och värmer gasmoln.
Men för att se själva händelseshorisonten måste EHT bli ännu kraftfullare. Under åren har det vuxit från ett dåligt finansierat äventyr till ett projekt av internationell betydelse, stöttat av 30 stora vetenskapliga institutioner i 12 länder. Nästa månad kommer det italienska Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) teleskopet i Chile att anslutas till det, vilket kommer att öka EHT-känsligheten med flera storleksordningar.
Du kan lära dig mer om astronomers strategi och planer i en översiktsartikel på Science Journal-portalen.
Kampanjvideo:
