Του Κώστα Δεληγιάννη
Όταν διατυπώθηκε, ήταν μία από τις πιο «εξωτικές» προβλέψεις της φυσικής – μιλώντας για σώματα στο σύμπαν που έχουν τόσο μεγάλη πυκνότητα, ώστε να εγκλωβίζουν ακόμη και το φως.
Σήμερα, οι αστρονόμοι γνωρίζουν πως αυτά τα σώματα, δηλαδή οι μαύρες τρύπες, υπάρχουν σχεδόν σε όλους τους γαλαξίες. Ωστόσο, έως τώρα καμία ερευνητική ομάδα δεν έχει «φωτογραφήσει» άμεσα ένα τέτοιο αντικείμενο.
Αυτή την πρωτιά φιλοδοξεί να πετύχει μία διεθνής ομάδα αστρονόμων, επιστρατεύοντας το Event Horizon Telescope, ένα δίκτυο από οκτώ ραδιοτηλεσκόπια από όλο τον πλανήτη.
Μέσα σε ένα χρονικό «παράθυρο» 10 ημερών, που ξεκίνησε από χθες, οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν να απαθανατίσουν τον Τοξότη Α*, τη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του Γαλαξία μας και έχει 4 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη μάζα από τον Ήλιο.
Στόχος των αστρονόμων είναι να αποτυπώσουν τον «ορίζοντα γεγονότων» του Τοξότη Α*, δηλαδή την περιοχή γύρω του όπου το βαρυτικό πεδίο είναι τόσο ισχυρό ώστε να μην μπορεί να διαφεύγει κανένα σώμα ή φωτόνιο που θα βρεθεί εντός της.
Αν τα καταφέρουν, τότε θα έχουν εξασφαλίσει την πρώτη άμεση απόδειξη για την ύπαρξη των μελανών οπών – παρόλο που οι επιστήμονες έχουν εδώ και δεκαετίες στη διάθεσή τους αδιάσειστα στοιχεία για το γεγονός ότι τέτοια σώματα τεράστιας πυκνότητας κάθε άλλο παρά σπάνια είναι στο σύμπαν.
Επιπλέον, θα έχουν κάνει το πρώτο βήμα για να εξετάσουν κατά πόσο η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, η οποία είναι το καθιερωμένο μοντέλο περιγραφής της βαρύτητας, ισχύει σε συνθήκες ακραίων βαρυτικών πεδίων.
Έτσι, με δεδομένο πως η Γενική Σχετικότητα δίνει μία ακριβή πρόβλεψη για το μέγεθος και το σχήμα που έχει ο «ορίζοντας γεγονότων» του Τοξότη Α*, οι παρατηρήσεις τους θα δείξουν αν η θεωρία του Άλμπερτ Αϊνστάιν είναι όντως η «τελευταία λέξη» της φυσικής στην κατανόηση των βαρυτικών δυνάμεων.
«Ελπίζουμε πως θα δούμε το μη ορατό», λέει στην ιστοσελίδα του NBC ο Σέπαρντ Ντόλεμαν, διευθυντής του Event Horizon Telescope. «Θέλουμε να διακρίνουμε κάτι που από τη φύση του κάνει ό,τι μπορεί για να μείνει μακριά από τα “βλέμματα”».
Παρόλο που είναι γνωστό ήδη από τη δεκαετία του 1970 πως ο Τοξότη Α* «κατοικεί» στο κέντρο του Γαλαξία μας, η «φωτογράφησή» του έμοιαζε αδύνατη τεχνικά.
Ο λόγος είναι πως έχει μόλις 17 φορές μεγαλύτερη διάμετρο από τον Ήλιο, ενώ βρίσκεται σε απόσταση 26.000 ετών φωτός. Επομένως, για να απαθανατιστεί, θα χρειάζονταν ένα ραδιοτηλεσκόπιο με διαστάσεις όσο ολόκληρη η Γη.
Στην πραγματικότητα, χάρις σε μία τεχνική που ονομάζεται συμβολομετρία, η «συνεργασία» των οκτώ ραδιοτηλεσκοπίων ισοδυναμεί με τη λειτουργία ενός «εικονικού» οργάνου πλανητικών διαστάσεων. Αυτός είναι και ο λόγος που τα ραδιοτηλεσκόπια είναι διασκορπισμένα στις τέσσερις γωνιές της Γης – από τη Χιλή και την Ανταρκτική, μέχρι την Ισπανία και τη Χαβάη.
Οι μαύρες τρύπες είναι… μαύρες, αφού δεν αφήνουν ούτε το φως να διαφύγει, κάτι που σημαίνει πως δεν μπορούν να «φωτογραφηθούν».
Ωστόσο, αυτό που θα αποτυπώσουν οι επιστήμονες είναι τον δίσκο από αέρια και σκόνη που την περιβάλλει, αφού όλο αυτό το υπέρθερμο υλικό ακτινοβολεί καθώς περιδινίζεται γύρω από τον Τοξότη Α* πριν χαθεί για πάντα στο εσωτερικό της.
Αυτό που θα περίμενε κανείς, με βάση την παραπάνω περιγραφή, είναι πως το προφίλ του φωτεινού δίσκου που θα αποτυπωθεί θα μοιάζει με δακτύλιο. Εντούτοις, λόγω ενός φαινομένου της φυσικής (Ντόπλερ), η εικόνα του θα έχει σχήμα μηνίσκου.
Για την αποτύπωση του προφίλ, από χθες και μέχρι τις 14 Απριλίου, οι επιστήμονες ελπίζουν πως θα συγκεντρώσουν τα απαραίτητα δεδομένα και από τα 8 ραδιοτηλεσκόπια.
Στο ίδιο χρονικό διάστημα πάντως, πέρα από τον Ταξότη Α*, στο «στόχαστρο» του Event Horizon Telescope θα βρεθεί και η ακόμη μεγαλύτερη μαύρη τρύπα που «φιλοξενείται» στον M87, ένας γαλαξία σε απόσταση 53,5 ετών φωτός, στον αστερισμό της Παρθένου.
