قد يبدو من المضحك القول إن الكون مليء بالأسرار. ولكنها الحقيقة.
أهمها أشياء مثل Dark Matter و Dark Energy وبالطبع أصدقائنا القدامى الثقوب السوداء. قد تكون الثقوب السوداء هي الأكثر إثارة للاهتمام منها جميعًا ، والجهد المبذول لفهمها ومراقبتها مستمر.
سيتم تكثيف هذا الجهد في أبريل ، عندما يحاول تلسكوب Event Horizon (EHT) التقاط صورتنا الأولى للثقب الأسود وأفق الحدث الخاص به. الهدف من EHT ليس سوى القوس A ، الثقب الأسود الوحش الذي يقع في مركز مجرتنا درب التبانة. على الرغم من أن EHT ستقضي 10 أيام في جمع البيانات ، فإن الصورة الفعلية لن تنتهي من معالجتها وستكون متاحة حتى عام 2018.
إن EHT ليس تلسكوبًا واحدًا ، ولكن هناك عدد من التلسكوبات الراديوية حول العالم مرتبطة ببعضها البعض. يتضمن EHT النجوم الفائقة في عالم الفلك مثل Atacama Large Millimeter Array (ALMA) بالإضافة إلى نطاقات أقل شهرة مثل تلسكوب القطب الجنوبي (SPT.) التقدم في قياس التداخل طويل المدى للغاية (VLBI) جعله من الممكن ربط كل هذه التلسكوبات معًا بحيث تعمل مثل نطاق كبير واحد بحجم الأرض.
إن القوة المشتركة لجميع هذه التلسكوبات ضرورية لأنه على الرغم من أن هدف EHT ، القوس A ، لديه كتلة تزيد عن 4 ملايين مرة من شمسنا ، فهي تبعد 26000 سنة ضوئية عن الأرض. كما يبلغ عرضه حوالي 20 مليون كيلومتر فقط. ضخم ولكنه صغير.
EHT مثير للإعجاب لعدد من الأسباب. من أجل العمل ، يتم معايرة كل تلسكوب مكون بساعة ذرية. تحافظ هذه الساعات على الوقت بدقة تصل إلى حوالي تريليون جزء من الثانية في الثانية. يتطلب هذا الجهد جيشًا من محركات الأقراص الثابتة ، والتي سيتم نقلها جميعًا عبر بطانة نفاثة إلى مرصد Haystack في MIT للمعالجة. تتطلب هذه المعالجة ما يسمى بالكمبيوتر الشبكي ، وهو نوع من أجهزة الكمبيوتر الفائقة الافتراضية التي تتكون من 800 وحدة معالجة مركزية.
ولكن بمجرد أن يقوم EHT بعمله ، ماذا سنرى؟ ما قد نراه عندما نحصل على هذه الصورة في النهاية يعتمد على عمل ثلاثة أسماء كبيرة في الفيزياء: آينشتاين ، وشوارزشيلد ، وهوكينج.
مع اقتراب الغاز والغبار من الثقب الأسود ، فإنها تسرع. إنهم لا يسرعون قليلاً فحسب ، بل يسرعون كثيرًا ، وهذا يجعلهم ينبعثون طاقة ، والتي يمكننا رؤيتها. سيكون هلال الضوء في الصورة أعلاه. سيكون الفقاعة السوداء عبارة عن ظل يلقي فوق الضوء من خلال الثقب نفسه.
لم يتنبأ آينشتاين بالضبط بوجود الثقوب السوداء ، لكن نظريته في النسبية العامة فعلت ذلك. لقد كان عمل أحد معاصريه ، كارل شوارزشيلد ، هو الذي فعل في الواقع كيفية عمل الثقب الأسود. سريعًا إلى السبعينيات وعمل ستيفن هوكينج ، الذي تنبأ بما يعرف بإشعاع هوكينغ.
مجتمعة ، يعطينا الثلاثة فكرة عما قد نراه عندما يلتقط EHT أخيرًا بياناته ويعالجها.
تنبأت النسبية العامة لأينشتاين بأن النجوم فائقة الكتلة ستشوه الزمكان بما يكفي بحيث لا يمكن للضوء أن يفلت منها. استند عمل شوارزشيلد إلى معادلات أينشتاين وكشف أن الثقوب السوداء سيكون لها آفاق الحدث. لا يمكن للضوء المنبعث من داخل أفق الحدث أن يصل إلى مراقب خارجي. وإشعاع هوكينج هو إشعاع الجسم الأسود النظري الذي يُتوقع إطلاقه بواسطة الثقوب السوداء.
سوف تساعدنا قوة EHT على توضيح فهمنا للثقوب السوداء بشكل كبير. إذا رأينا ما نعتقد أننا سنراه ، فإنه يؤكد نظرية أينشتاين عن النسبية العامة ، وهي نظرية تم تأكيدها مرارًا وتكرارًا. إذا رأى EHT شيئًا آخر ، شيء لم نكن نتوقعه على الإطلاق ، فهذا يعني أن النسبية العامة لأينشتاين قد أخطأت. ليس هذا فقط ، ولكنه يعني أننا لا نفهم الجاذبية حقًا.
في دوائر الفيزياء يقولون أنه ليس من الذكاء أبدًا المراهنة ضد أينشتاين. لقد تم إثبات صحته مرارًا وتكرارًا. لمعرفة ما إذا كان على حق مرة أخرى ، سيتعين علينا الانتظار حتى عام 2018.
