1919'da şimdilerde ünlü Eddington keşfi -Einstein’ın genel görelilik teorisinin başlıca ispatı- yerçekiminin
ışığı büküp bükemeyeceğini görmek için ortaya çıktı.
Tam bir güneş tutulmasını gözlemleyerek, Güneş'in, tahmin edildiği gibi yıldız yolunu değiştirdiğini göstererek
Einstein ve teorisini dünya çapında şöhrete kavuşturdular.
Şimdi, bir tam yüzyıl sonra, bilimadamları, 4 kıtaya dağılmış daha uzak yerlerde
yeniden yola koyuldular.
Bir kere daha astronomik bilginin sınırlarını zorlayacak,
aynı teoriyi Eistein'ın bile hayal edemeyeceği şekilde test edecekler.
Hedefleri ; bir karadeliğin fotoğrafını çekmek.. imkansız görülen çok hırslı birşey,
Şimdiye kadar!
Kara deliklerin hikayesi bir bulmaca olarak başlar.
1915'te Karl Schwarzschild, Einstein’ın yeni genel görelilik teorisinin
“tekillikler” olarak bilinen garip nesnelerin varlığını öngördüğünü fark etti.
Yerçekimini tanımlayan yeni denklemlerinin karmakarışık gittiği yerlerdi.
İçlerinde zamanın durduğu ve uzayın sonsuz olduğu tuhaf bir yer vardı ...
Zamanında, Einstein dahil bir çok biliminsanı,
onları ciddi bir şekilde araştırmak için fazla tuhaf buldular.
Ancak o zamandan bu yana geçen yüz yıl boyunca,
evrende tekilliklerin kara delikler olarak var olduğunu
gösteren kanıtlar arttı.
Bir kara delik, Evren'deki en gizemli nesnedir.
Yerçekimi kuvvetinin ışığın bile kaçmasını engellediği,
maddenin bu kadar küçük bir alanda ve çok yoğun olduğu yer.
Şimdi bu, Evrenimizin tek yönlü kapısının
galaksilerin kalbine oturduklarını,
ve bu galaksilerin genişlemesini ve ölmesini yönlendirdiklerini, gazları yutup ve yıldızları yükselttiklerini biliyoruz.
Aynı zamanda onlar, bizim iki büyük fizik kuramımız
-yerçekimini tanımlayan genel görelilik ve
dünyadaki en küçük şeyleri tanımlayan kuantum mekaniği-
arasındaki sınırında yaşayan inanılmaz esrarengiz ve gizemli nesnelerdir.
Evrenin temel teorilerini test etmek istiyorsanız
Evrendeki en ekstrem laboratuvarlara gitmek istiyorsanız,
Kara delik budur.
Ancak bu en aşırı laboratuarı gözlemlemek, aşırı bir enstrüman gerektirir.
Kara deliklerin muazzam yerçekimi, onları doğrudan görmenin önünde bir engeldir.
Hiçbir ışık onlardan kaçamaz ve
büyük miktarda maddeyi küçük karanlık noktalara sıkıştıracak kadar miniktirler.
Bu tuhaf nesnelerin varlığı daha da yaygın olarak kabul edildiyse bile,
onları doğrudan görmek imkansız bir rüya olarak kaldı.
Aslında, kara deliklerin doğrudan görülebilmesi için gerekli çözünürlüğü sağlamak için,
Dünya gezegeninin büyüklüğünde tek bir teleskopun var olması gerekirdi
ki bu açıkça mümkün olamayacak kadar büyük.
Bunun yerine, gökbilimciler, onyıllarını,kara deliklerin, çevrelerindeki maddeye olan etkilerini incelemek için harcadılar.
Ancak bu egzotik nesneler hakkında daha somut kanıtlar elde etme hayali
basitçe unutulmayacak kadar cazipti.
Hepimiz kara deliklerin var olduğunu matematiksel bir bakış açısıyla anlıyoruz,
ama aslında bir şeyi gerçekten görmek çok içsel bir deneyim
ve bilim için ve ayrıca ona inanmamız için önemli olduğunu düşünüyorum.
1960'ların sonunda, yeni bir teknik astronomiyi değiştirdi.
Çok uzun taban çizgisi interferometresi olarak adlandırılan bu cihaz,
teleskop boyutundaki kısıtlamaların üstesinden gelebilecek daha büyük, “sanal” bir teleskop oluşturarak,
birkaç teleskopun ekip olarak gözlemlemesini sağladı.
Bu yöntem yayıldıkça, bir kara deliğin doğrudan görüntülenmesinin gerçek bir olasılık olduğu ortaya çıktı.
2009 yılında, bu heyecan verici hedefi takip etmek için
Olay Ufku Teleskopu projesi olan EHT doğdu.
Olay Ufku Teleskopu işbirliği, birçok farklı ülkeden, kıtadan ve
kurumdan, tüm dünyadaki bilim adamlarının
Dünya büyüklüğünde ve her türlü teleskopla mümkün olan
en yüksek çözünürlüğü sağlayan bir teleskop yapma işbirliğidir.
En başından beri, EHT'nin benzersiz engellerle karşı karşıya kalacağı açıktı.
Ancak “görmek inanmaktır” ve takım ilk defa bir kara delik ortaya çıkarmaya adanmıştı.
Bunu yaratmak için dünyadaki sekiz teleskop birbirine bağlandı.
ESO, her ikisi de Şili'deki Chajnantor Platosu'nda bulunan bu teleskopların ikisinde kilit bir rol oynar:
Atacama Büyük Milimetre / Submillimetre Dizisi - ALMA -
ve APEX olarak bilinen Atacama Pathfinder Deneyi.
EHT'yi oluşturan diğer teleskoplar, İspanya'daki IRAM 30 metrelik teleskoptur.
Meksika’daki Büyük Milimetre Teleskobu,
Arizona’daki Submillimetre Teleskopu,
James Katip Maxwell Teleskopu
ve her ikisi de Hawaii'deki Submillimeter Dizisini,
ve nihayet Antarktika'daki Güney Kutbu Teleskopu.
Birlikte, New York'ta otururken Paris'te bir gazete okumanın eşdeğeri bir çözünürlüğe ulaşabilirler.
Projenin büyük zorlukları yakında belli oldu.
Kendi başlarına son derece gelişmiş enstrümanla olan teleskoplar, birlikte çalışmak üzere inşa edilmemişlerdir.
Birbirine bağlı interferometre olarak birlikte çalışmasını sağlamak için çok büyük bir ekip gerekir.
Bunlar mühendisler, gözlemciler, teorisyenlerdir ve
sadece bir kara deliğin olay ufkunu görüntülemek için değil, aynı zamanda ne gördüğümüzü anlamak için hepsi birlikte çalışır.
Proje 100'den fazla kurumdan 200'den fazla bilim insanını bir araya getirdi,
Bu yepyeni organizasyonu inşa ederken hepsi de kulatan kulağa oynamak zorunda kaldı.
Tüm dünyaya yayılan böylesine büyük bir ekibin koordinasyonu, önemli zorluklardan sadece biriydi.
İnsanlık marifeti için yeni kriterler belirleyen bir projede, yanlış giden şeyler için çok fazla alan var.
Ve birbiri ardına ...
Ekipman arızaları ... Güç kesintileri… Veri depolamak için yeterli sabit disk yok ...
İster inanın ister inanmayın, bir noktada, bazı bilim adamları gözlemleri sırasında silah zoruyla bile tutuldular ...
Yakında proje zor durumdaydı ...
Teleskopun yerleri de büyük pratik zorluklar ortaya koydu.
Gece gökyüzünü izlemek için en uygun ortamlar genellikle gözlemevleri inşa etmek için en zor yerlerdir.
EHT'nin teleskopları istisna değildir.
Uzak bölgeleri dört kıtaya dağılmış durumda.
Çorak Şili Atacama Çölü'ndeki gözlemevleri dahil,
Antartika'da dondurucu bir platoda
ve Hawaii'deki uyuyan bir volkanın tepesinde.
Bütün bu teleskoplar medeniyetten uzak,
şehir ışıklarının gece gökyüzünü kirletmediği yerler.
Ancak, teleskoplara cesaret eden gökbilimcileri, verileri almak için,
İzolasyon sıkıntılarının en küçüğü idi.
Atmosferdeki astronomik nesnelerden gelen ışıkla etkileşime giren su buharından kaçındıkları için
Yüksek rakımlarda çok kuru yerlerde gözlemler için idealdir.
ALMA ve APEX, Chajnantor Platosu'nda yer almaktadır.
Çorak Şili Atacama Çölü'nde 5000 metre yükseklikte,
Mars gezicileri için test alanı olarak hizmet edemeyecek kadar sakıncalı bir yer.
Burada çalışan insanlar, hava solunamayacak kadar ince olduğu için oksijen depoları kullanmak zorunda kaldı.
İrtifa hastalığının tehlikeleri James Clerk Maxwell Teleskop'taki gözlemciler tarafından da paylaşıldı
ve uyuyan volkan Mauna Kea'nın zirvesine yakın bir yerde bulunan Submillimeter Dizisi.
Deniz seviyesinin üstünde olan bu açık alanda,
gökbilimciler ciddi dehidrasyon ve güneş çarpması riskiyle karşı karşıya kaldılar.
Sıcaklık ölçeğinin ters ucunda,
Antarktika'daki Güney Kutbu Teleskobu'ndaki gözlemciler
uzun süre boyunca sıfırın altındaki sıcaklıklara dayanmak zorunda kaldı.
Burada, benzersiz zorluklar vardı;
Kışın, aylarca süren tek bir gece yaratan Güneş
hiçbir zaman ufkun üzerine çıkmaz.
Teleskoplar için harika, ama insanlarda psikolojik bir zorunluluk var.
Bu düşmanca bölgelerde uykusuz geceler geçirildi.
Neredeyse on yıllık bir hazırlıktan sonra, Sekiz teleskopun tümünü tek bir araç olarak kullanmak için
EHT sonunda hazırdı.
5 Nisan 2017'de EHT ilk defa seçilen hedefe yönelik olmuştur, M87 *,
Muazzam galaksinin ortasındaki kara delik Messier 87, Dünya'dan yaklaşık 55 milyon ışıkyılı uzaklıkta.
Onlarca milyon ışıkyılı uzaklıktaki galaksinin karanlık kalbine bakmaya çalışmak
garip bir seçim gibi görünebilir.
Eve yakın birçok kara delik var.
Ancak M87 * dikkatlice seçildi.
İki büyük avantajı vardı:
Bilinen en büyük kara deliklerden biri.
astronomlara mahallemizdeki daha küçük kara deliklerden daha iyi görme şansı verir
ve gökyüzünde çok kuzey veya güney değil.
- tüm dünyadaki teleskopların aynı anda gözlemlenmesi gerekiyorsa çok önemlidir.
Bu uykusuz gözlem gecesi sona erdiğinde, yeni bir çalışma aşaması başladı.
Ne gördüklerini bulmak için
Bilim adamları verileri özenle birleştirmeli ve analiz etmeliydi.
Biri Avrupa'da biri ABD'de olmak üzere iki hesaplama merkezi,
şaşırtıcı miktarda veri birleştirildi
- Her teleskoptan günde yaklaşık 350 terabayt.
Verilerin her 10 milyon yılda sadece 1 saniyeyi kaybedecek kadar kesin
atomik saatler tarafından senkronize edilmesi gerekiyordu
ve sonra özel helyum dolgulu sabit disklerde taşındı.
Bu değerli kargonun elle taşınması düşük teknolojili bir çözüm gibi görünebilir,
Ancak sürücüler, çok fazla veri içeriyordu.
ve onları elle hareket ettirmek o zaman tarihteki en hızlı veri iletimi idi.
Veriler üzerinde sayısız saatler süren çalışmaların ardından bir görüntü şekillenmeye başladı.
Bu görüntü, yüzlerce bilim adamına, onlarca yıllık çalışmanın ulaşılamaz hale gelip gelmediğini söyleyecekti.
ya da boşuna olmuştu.
Kara deliklerin kendisi tamamen karanlık olmasına rağmen,
onların çevresinde seyahat eden fotonların yolunu etkilerler
ve kara deliği - yavaş yavaş ev sahibine doğru giren büyük bir madde diski-
çevreleyen biriktirme diskinden gelen ışığa net bir imza atar.
Birbirini çeken madde çok konsantre olur,
sürtünmenin parlayan bir plazma oluşturacak şekilde ısınmasına neden olur.
Bu parlayan gazın yaydığı ışığın yolu kara delik tarafından belirlenir:
Yakından geçen ışık muazzam yerçekimi tarafından bükülür, kenarları süpürülür,
ama çok yakın geçen ışık asla kaçamadığından yakalanır.
Radyo teleskopla dünyadan görülen,
bu etkiler kendilerini bir kara deliğin gölgesi olarak gösterir
- aydınlık plazmaya karşı kontrastlı karanlık bir merkezi bölge.
2 yıllık özenli hesaplamalardan sonra, görüntü nihayet hazırdı….
55 milyon ışıkyılığındaki şaşırtıcı mesafeden alınmış olmasına rağmen,
görüntü karanlık bir orta bölgeye sahip halka benzeri bir yapı ortaya koydu.
Tarihte ilk defa: bir kara deliğin gölgesi!
Sonra ilk kaynağımıza bakıyoruz ve bu yüzüğü görüyoruz.
Olay ufkunu görüyoruz ve o gölgeyi, o karanlık bölgeyi görüyoruz ve hemen biliyorsunuz
Bu şeyin içinde her taraftan bir kara delikte bir olay ufkuna bakıyoruz.
Zamanın durduğu bir bölgede görüyoruz.
Bu, ilk defa gördüğümüz Evrenin çok farklı bir parçası.
Yani tam olarak aradığımız şey bu, ancak sekiz yıl sonra
ve tüm bu uzun süreç, birkaç haftalık görüntüleme ve bize tam olarak ne istediğimizi gösterdi.
İnanamadım.
Söylemeliyim ki şimdi yeni bir öneme sahip,
aslında simülasyonlara benzeyen imgelerimiz var.
Teori ve deney arasında olağanüstü bir bağ var.
ve ufukta muazzam atılımlar vaat ediyor.
Bu tarihi başarı, evrenin evrimleşen anlyaşımızda önemli bir dönüm noktasıdır.
ve ayrıca bilimsel araştırmalarda küresel işbirliği için yeni bir örnek oluşturuyor.
Benim için en neşelendiriciı şeylerden biri, kurduğumuz takım ve
İnsanların bize imkansız dediği bir şeyi yapıyor olmamız
ve günün sonunda insanların yapamayacağınızı söylediği bir şey yaptığınızdaki bu inanılmaz bir duygu
ve bence bütün takım bunun gibi bir şey başardığımız için çok gurur duyuyor.
Sadece bizim için değil, herkes için.
EHT genişledikçe
araştırmacıları kara deliklere çeken derin soruları sorgulamamıza izin verecek:
Fizik yasalarımız bildiğimiz en zor şartlar altında ne kadar dayanıyor?
Bir kara deliğin etrafındaki gaz, radyasyon ve parçacıkların mekaniği nasıl çalışır?
Hangi teoriler doğrudur ve hangileri daha kesin gözlemlerle yıkılacaktır?
EHT'nin bundan sonra hangi gizemleri çözeceğini yalnızca zaman gösterecek.
ESO tarafından yazılmıştır; Tercüme eden - manselina