La première photo d'un trou noir: l'histoire de la création

Cela a fonctionné Event Horizon Telescope (EHT) - le «télescope d'horizon des événements» - semblait toujours improbable: créez un télescope de la taille de la Terre virtuelle pour photographier l'ombre d'un trou noir. Chaque partie de cette phrase est un peu folle. Mais cela a fonctionné. Après plus de dix ans de développement technique et de levée de fonds, les astronomes ont collecté EHT et montré le premier coup d'un trou noir: une bulle de gravité pure, un trou dans l'espace-temps, une étrange prédiction de la théorie générale de la relativité qu'Albert Einstein lui-même n'avait pas cru pendant longtemps. .

Et pourtant ça existe

À six conférences de presse simultanées auSur quatre continents, les astronomes ont allumé des écrans avec une image sur laquelle tout expert reconnaîtrait sans équivoque un trou noir: un cercle noir entouré d’un anneau de lumière et de gouttes de feu suspendues, des masses de matière chauffées à 100 millions de degrés et tournant autour d’un trou noir à une vitesse proche de celle de la lumière.

A quoi ressemble un trou noir?

Techniquement, il s'agit d'une image de l'ombre d'un trou noir: en particulier, un trou noir supermassif - un monstre de 6,5 milliards de masses solaires en 55 millions d'années-lumière de la Terre - se trouve au centre de la galaxie Messier 87. Les trous noirs capturent tout ce qui tombe à l'intérieur, y compris la lumière, donc ils sont noirs. En un sens, ils sont fondamentalement invisibles, des trappes d’espace à sens unique, menant ... on ne sait pas où. Mais à cause de la manière dont ils déforment l'espace, ils laissent une silhouette sombre sur la matière rougeoyante et surchauffée qui les entoure. Cette scène a été capturée et révélée au monde EHT.

Depuis les années 1960, quand astronomique indirectLes preuves et les avancées en physique théorique rendaient pratiquement indiscutables l'existence de trous noirs. Ces objets étaient suspendus: ils étaient l'explication la plus plausible de toutes sortes de phénomènes inexplicables, mais il n'était pas possible de les voir.

À la fin des années 1990, tout a changé: Les astronomes du monde entier ont commencé à construire de puissants observatoires radio haute fréquence sur les hauts plateaux d'Hawaï, du Mexique, du Chili et du pôle Sud. Les théoriciens de l'astrophysique ont calculé que la combinaison théorique de ces télescopes à l'aide d'une méthode appelée interférométrie à bases très longues pourrait leur permettre de voir les ombres de trous noirs supermassifs suffisamment grandes et proches de la Terre. Le plus gros prix a toujours été le trou noir Sagittarius A *, avec quatre millions de masses solaires au centre de la Voie Lactée. Sagittaire A * reste invisible - du moins pour le public. Mais la M87, le seul autre trou noir connu à la portée de l’ISE, est maintenant sur la photo.

Habituellement des découvertes scientifiques majeures comme celle-citrouver rapidement leur chemin vers les masses, mais cette fois, les astronomes ont fait preuve d’un secret étonnant. Frans Cordova, directeur de la National Science Foundation - qui a investi 28 millions de dollars dans ETH au fil des ans - a tout d'abord aperçu un instantané ce matin lors d'une conférence de presse. Il l'a émue aux larmes.

NSF et d’autres agences de financement ont promisque le résultat sera "magnifique" - et il en fut ainsi. Néanmoins, nous avons reçu la première preuve directe de l’existence d’un horizon d’événements définissant la frontière d’un trou noir. Quiconque espérait que ce premier plan détruirait la rigueur de fer de la théorie de la relativité générale d’Einstein était déçu: le trou noir a exactement la même apparence qu’il a été peint depuis cent ans.

Mais ce premier coup n'est que le début. Depuis l'observation de 2017, la matrice EHT a grossi en taille et en netteté, un nouveau télescope l'a rejoint et un autre l'a rejoint, et un équipement plus puissant pour le traitement du signal numérique est placé sur chacun des objets. À l'avenir, tous les télescopes possibles pour l'observation de M87, de Sagittarius A * et d'autres trous noirs rejoindront l'EHT en même temps et dans différentes gammes de longueurs d'onde - radio, rayons X, gamma, infrarouge et optique.

Il convient également de noter que deux heures aprèsAu moins six articles scientifiques sur l'observation des trous noirs ont été publiés sur Internet. Elles contiennent presque certainement de nouvelles suppositions et questions que nous allons essayer de résoudre et de rendre publiques dans un proche avenir. Mais réfléchissons-y un instant: n'est-il pas étrange et sans surprise que des bipèdes intelligents, utilisant des outils dans un petit monde situé dans l'arrière-cour du système solaire, aient réussi à transformer leur planète en télescope et à prendre une photo de la "sortie" de l'Univers?

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