Para astronom merancang teleskop piringan radio di seluruh dunia menjadi kamera virtual seukuran Bumi untuk percobaan baru yang berani yang berusaha memberikan gambar lubang hitam pertama kali. Kolaborasi teleskop diatur ke buat pengumuman besar tentang hasil minggu ini, dan anggota juga menggambarkan pendekatan penelitian mereka pada sebuah pembicaraan di bulan Maret.
Lubang hitam adalah bengkok ekstrem dalam ruang-waktu yang begitu kuat, gravitasi besar mereka bahkan tidak membiarkan cahaya keluar begitu cukup dekat.
Gagasan para astronom adalah untuk foto siluet buram melingkar dari lubang hitam dilemparkan pada latar belakang yang cerah. Tepi bayangan adalah cakrawala peristiwa, titik lubang hitam yang tidak bisa kembali. Sebuah gambar bernilai ribuan kata, dan foto lubang hitam akan menjadi alat penting untuk memahami astrofisika, kosmologi, dan peran lubang hitam di alam semesta.
Jika seorang astronot meletakkan jeruk di permukaan bulan, buah jeruk akan sangat sulit untuk dilihat dari Bumi. Lubang hitam sama sulitnya untuk dikenali, kata Sheperd Doeleman, direktur proyek dari proyek baru yang ambisius bernama Event Horizon Telescope.
Doeleman membagikan anekdot ini dengan audiensi di sebuah panel di festival South by Southwest (SXSW) di Austin, Texas, bulan lalu. Doeleman dan rekan kolaborasinya Sera Markoff, Peter Galison dan Dimitrios Psaltis menerangi bagaimana proyek ini bekerja selama acara SXSW, "EHT: Upaya Planetary untuk Memotret Lubang Hitam."
Lubang hitam adalah struktur besar jika dibandingkan dengan planet dan manusia. Tetapi apa yang tampak besar bagi kita, adalah, dalam skala galaksi, kecil sekali. Jadi memotret horison peristiwa lubang hitam itu rumit.
"Salah satu target EHT adalah sekitar 10 persen dari ukuran tata surya kita," Sera Markoff, seorang astrofisikawan dari Universitas Amsterdam, mengatakan selama panel. Lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti, disebut Sagitarius A *, adalah tentang ukuran orbit Merkurius, Doeleman menambahkan.
Jika sebuah pesawat ruang angkasa dapat menarik astronom keluar dari Bima Sakti, yang sekitar 50 miliar kali lebih besar dari Sagitarius A *, menurut Markoff, maka melihat lubang hitam ini di antara miliaran bintang lain dan planet-planet di galaksi akan sangat rumit.
Untuk mengamati lubang hitam supermasif di pusat galaksi Bima Sakti, atau untuk melihat target proyek lainnya - lubang hitam supermasif pada inti galaksi elips supergi Messier 87 - tim EHT harus mengubah Bumi menjadi teleskop virtual peron. Itu karena kekuatan teleskop untuk menyelesaikan gambar terbatas pada ukuran piringannya, dan dengan menggunakan berbagai instrumen di seluruh dunia, tim secara efektif memecah piringan dan menyebarkan potongan secara global untuk membuat satu mata ruang angkasa besar.
Observatorium teleskop radio yang terlibat dalam pengamatan EHT 2017 adalah ALMA (Atacama Milimeter Besar / submillimeter Array di Chili; APEX (Percobaan Pathfinder Atacama) di Chili; IRAM 30m (Institut de Radio Antronomie Millimétrique) di Spanyol; LMT (Teleskop Milimeter Besar) di Meksiko; SMT (Submillimeter Telescope) di Arizona; JCMT (James Clerk Maxwell Telescope) di Hawaii; SMA (SubMillimeter Array) di Hawaii, dan SPT (South Pole Telescope) di Antartika.
Pengamatan terkoordinasi juga dilakukan dalam band sinar-X dan gamma.
Sagitarius A * tidak aktif, yang berarti tidak aktif mengkonsumsi banyak bintang dan gas di dekatnya, melepaskan radiasi. Sebuah lubang hitam aktif bersembunyi di dalam Messier 87. Untuk melihat lubang hitam supermasif lingkungan dan yang berputar lebih jauh, teleskop perlu mengamati "seluruh rentang spektrum elektromagnetik, dari radio hingga sinar gamma," kata Markoff.
Apakah Einstein 100% benar?
Pada inti proyek, 200 ilmuwannya ingin menjawab dua pertanyaan, menurut Psaltis, seorang astronom dan ahli fisika di University of Arizona. Yang pertama adalah hanya jika memotret lubang hitam adalah mungkin. Tetapi hal penting kedua yang mereka tanyakan adalah apakah Einstein benar 100 persen tentang bagaimana lubang hitam berperilaku.
"Einstein memberi tahu kami 100 tahun yang lalu persisnya ukuran dan bentuk bayangan [lubang hitam] itu. Jika kita bisa meletakkan penggaris melintasi bayangan itu, kita akan dapat menguji teori Einstein tentang batas lubang hitam," Kata Doeleman.
Tim juga ingin membangun model yang akan menggambarkan lubang hitam dalam berbagai keadaan, yang kemudian akan dibandingkan dengan pengamatan EHT.
Dalam karya yang dijelaskan di SXSW, tim menggunakan unit pemrosesan grafis (GPU), seperti yang digunakan di konsol permainan video favorit Anda atau komputer Anda, untuk memodelkan semua varietas hipotetis dari lingkungan lubang hitam. Mereka menghasilkan ratusan gigabyte data volume 3D untuk memodelkan berbagai kemungkinan. Psaltis mengatakan foton, plasma, gas, dan medan magnet semuanya dijelaskan dalam ramalan black hole.
Begitu mereka mendapatkannya, tim dapat membandingkan gambar bayangan lubang hitam dengan skenario berbeda yang diproses oleh GPU untuk membuat simulasi yang paling realistis tentang bagaimana lubang hitam berperilaku, berdasarkan pada pemahaman kita saat ini tentang fisika.
"Apa yang bisa dilakukan gambar lubang hitam bagi kita, jika kita bisa mendapatkannya, adalah mengambil sesuatu yang paling ekstrem, prediksi paling aneh dari relativitas umum, salah satu pencapaian besar pikiran manusia, [dan] menggabungkannya dengan elektronik paling canggih dengan kolaborasi skala planet dengan statistik paling canggih [dan] teknik pencitraan baru, "Galison, seorang profesor di Universitas Harvard, mengatakan selama panel. "Ini seperti membuat kamera baru dengan jenis film baru, jenis lensa baru, menggabungkannya dengan kamera lain, sekaligus, dan jika itu bisa terjadi, jika kita benar-benar bisa masuk dan melihat dari dekat ke cakrawala . "
Galison menambahkan bahwa gambar pertama dari lubang hitam akan membuktikan, di luar bayangan keraguan - pun dimaksudkan - bahwa struktur raksasa, perkasa dan sulit dipahami ini memang ada.
- Ledakan 'Sapi' Misterius di Luar Angkasa Dapat Mengungkapkan Kelahiran Lubang Hitam
- Simulasi Trippy Ini Menunjukkan Bagaimana Rakasa Lubang Hitam Bersinar Sebelum Mereka Bertabrakan
- Jarang Dilihat Middleweight Black Hole Gobbles Star
