Salah satu daripada tiga teleskop untuk menyediakan data terobosan pada lubang hitam jauh, James Clerk Maxwell Telescope duduk di puncak Mauna Kea di Hawaii. Foto oleh Nik Szymanek
Titik tidak ada pulangan telah ditemui akhirnya. Lima puluh juta tahun cahaya dari Bumi, di tengah-tengah galaksi Messier 87, lubang hitam yang enam bilion kali lebih besar daripada Matahari telah menyediakan para saintis dengan ukuran pertama yang dikenali sebagai "ufuk peristiwa, " titik di luar yang selamanya hilang ke lubang hitam.
"Sekali objek jatuh di tempat kejadian, mereka akan hilang selama-lamanya, " kata Shep Doeleman, seorang penyelidik di Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics dan penulis utama pada kertas yang diterbitkan dalam Science Express.
Lubang hitam adalah benda paling padat di alam semesta. "Terdapat graviti yang sengit di sana bahawa ia bukan sahaja perkara yang boleh menyeberang ufuk kejadian dan disedut ke dalam lubang hitam tetapi juga foton cahaya, " kata pengarang bersama Jonathan Weintroub, juga di Pusat Harvard-Smithsonian untuk Astrofizik. "Terdapat sedikit paradoks dalam mendakwa bahawa kita telah mengukur lubang hitam, kerana lubang hitam hitam. Kami mengukur cahaya, atau dalam kes kami, radiowaves "dari sekeliling lubang hitam, bukan lubang hitam itu sendiri.
Lubang hitam yang dipersoalkan itu adalah salah satu daripada dua terbesar di langit, menurut sebuah kertas bertajuk September 2011, "Saiz rantau melancarkan jet di M87, " yang menggariskan bagaimana ukuran pengukuran kejadian boleh diambil.
Diterangkan dalam karya, "Struktur Pelancaran Jet yang Dilengkapi Berhampiran Black Hole Supermassive di M87, " jet-jet ini terbuat dari, "zarah relativistik yang boleh memanjangkan beratus-ratus ribu tahun cahaya, menyediakan mekanisme penting untuk mengagihkan semula bahan dan tenaga pada skala besar yang mempengaruhi evolusi galaksi. "Gambar oleh NASA dan Pasukan Warisan Hubble STScI / AURA
Selain daripada yang hebat, mind-bogglingly pelik, lubang hitam juga berguna untuk kajian, menjelaskan Weintroub, khususnya sepuluh peratus yang memperlihatkan apa yang dikenali sebagai jet, atau pecah pemecahan masalah menjadi tenaga ketika orang ramai mendekati ufuk peristiwa . Disokong oleh teori relativiti umum Einstein, jet ini menyediakan pasukan Weintroub radiasi yang diperlukan untuk mengambil ukurannya.
Menggunakan data gabungan dari teleskop radio di Hawaii, Arizona dan California, penyelidik mencipta teleskop "maya" yang mampu menangkap 2, 000 kali lebih terperinci daripada Teleskop Angkasa Hubble. Pada tahap terperinci ini, penyelidik dapat mengukur apa yang dikenali sebagai "orbit pekeliling yang paling stabil" di luar lubang hitam dan juga peristiwa M87. Sekiranya cakera acara adalah pintu masuk ke dalam lubang hitam, maka orbit pekeliling stabil terdalam adalah seperti serambi; melewati titik itu, mayat akan bermula ke arah ufuk peristiwa.
"Kami berharap dapat menambahkan lebih banyak teleskop, " kata Weintroub. "Itulah yang perlu kita lakukan untuk mula membuat imej baru dan memahami apa yang sedang berlaku di pangkalan jet itu."
Sebagai titik klarifikasi mengenai apa yang sebenarnya dilakukan oleh pasukan, Weintroub berkata, "Saya melihat tajuk-tajuk utama yang mengatakan kami membuat imej lubang hitam-kami sebenarnya tidak membuat imej apa-apa, dan jika kami membuat imej, ia akan menjadi corak radiasi di kejiranan lubang hitam, kerana lubang hitam itu hitam. "
Walaupun penampilan lubang hitam mungkin mudah untuk menerangkan (mereka hitam), tingkah laku mereka dengan cepat menjadi pelik dan itu sebenarnya janji gemilang yang menunggu di hujung acara.
"Lubang hitam sangat menarik, " kata Weintroub, "kerana salah satu perkara yang diperkirakan oleh Einstein dengan teori relativiti umum adalah radiasi yang menyala." Sebenarnya, Weintroub terus, Einstein mengemukakan bahawa graviti benda besar (lubang hitam termasuk ) sebenarnya menembus ruang di mana cahaya bergerak.
Apabila Weintroub meletakkannya, "Graviti membengkokkan fabrik ruang yang sangat, dan graviti sengit membungkus kain ruang dengan kuat."
Apabila teleskop maya berkembang ke laman web lain di Chile, Eropah, Mexico, Greenland dan Kutub Selatan, Weintroub berkata mereka akan dapat mencipta imej yang lebih terperinci dalam masa lima tahun. "Apabila kita mula membuat imej, " katanya, "kita akan dapat melihat sama ada radiasi atau lubang hitam yang diakui adalah 'lensed, ' atau terbengkalai, seperti yang diramalkan oleh Einstein.
Sementara itu, di sini dalam Bima Sakti, perkara-perkara sama menarik untuk sebab-sebab yang berbeza. Walaupun lubang hitam di tengah-tengah galaksi kita adalah apa yang Weintroub panggilan "tenang" dan tidak mempunyai jet, penyelidik September di Pusat Harvard-Smithsonian untuk Astrophysics menemui awan gas dengan keupayaan membentuk planet menuju ke arah lubang hitam Milky Way.
