dicampur semula dari gambar ihsan CC-BY-SA ESO (melalui Wikimedia Commons)

Fotografi Lubang Hitam

Atau, bagaimana membuat teleskop sebesar dunia

Inilah dia. Imej pertama yang pernah diambil dari mana-mana lubang hitam.

Dan mungkin pada mulanya ia tidak kelihatan spektakuler, tetapi pertimbangkan ini: lubang hitam ini bukan hanya sekitar 55 juta tahun cahaya dari kita, tetapi lubang hitam tidak dapat dilihat oleh hakikatnya! (Ini kerana tarikan graviti mereka begitu kuat sehingga cahaya pun tidak dapat melepaskannya.)

Itulah sebabnya, selama bertahun-tahun, para astronom berpendapat bahawa gambaran lubang hitam tidak mungkin diperoleh.

Mereka salah.

Secara teori, kita tidak dapat mengambil gambar lubang hitam kerana tidak mungkin mengambil gambar sesuatu yang tidak memancarkan atau memantulkan cahaya.

Lihat lebih dekat. Apa yang anda lihat dalam gambar bukanlah lubang hitam itu sendiri, tetapi cakera di sekelilingnya. Anda akan melihat ruang hitam, cincin api, dan kemudian lebih banyak hitam di dalamnya.

Itulah lubang hitam.

Dalam gambar ini, lubang hitam tidak dapat dilihat - dan tidak seharusnya, jika undang-undang fizik kita betul.

Cincin itu sendiri wujud kerana fenomena di mana bintang terlalu dekat dengan lubang hitam dan tersedut ke dalamnya.

Oleh kerana banyaknya daya graviti yang dikeluarkan oleh lubang hitam, bintang itu ditarik masuk sehingga yang tinggal hanyalah cincin. Cincin itu disebut cakera penambahan, dan itu adalah bahagian paling jelas dari gambar yang diambil.

Tetapi ia tidak akan ada selamanya: lubang hitam terus melakukan tarikannya, dan setelah beberapa lama, cincin ini akan dimakan juga.

Cerita ini bermula dengan sepasukan inovator kecil dan diakhiri dengan teleskop yang tidak seperti yang pernah dilihat oleh dunia.

Walaupun akhir-akhir ini ada kemajuan besar dalam teknologi teleskop, tidak ada satu teleskop di bumi yang dapat mengambil gambar lubang hitam. Mereka terlalu kecil untuk melakukannya!

Secara teori, untuk mendapatkan resolusi seperti itu, anda memerlukan teleskop seukuran planet Bumi, dan jelas, itu tidak mungkin dilakukan. Untuk menyelesaikan masalah ini, mereka mengemukakan idea yang benar-benar inovatif: jika satu teleskop tidak dapat melakukan pekerjaan itu maka mungkin banyak yang akan melakukannya.

Ternyata, mereka betul.

Pasukan ini menggunakan rangkaian hidangan global untuk mensimulasikan teleskop ukuran ini. Dua belas teleskop radio yang ditempatkan di tempat yang berlainan di seluruh dunia diselaraskan dengan jam atom yang kuat. Setiap teleskop mengumpulkan dan merakam gelombang radio yang datang dari dekat lubang hitam. Data ini kemudian digabungkan menggunakan superkomputer untuk membuat gambar lubang hitam.

Program ini merangkumi sokongan banyak negara dan dinamakan Event Horizon Telescope atau EHT.

Lubang hitam inilah yang sebenarnya disebut lubang hitam supermasif yang tinggal di tengah galaksi Messier 87. Ia kira-kira 7 bilion kali lebih besar daripada Matahari kita. Itu sangat besar berbanding dengan lubang hitam supermasif yang lain.

Bahagian terpenting dari foto ini adalah di mana tidak ada cahaya, lingkaran gelap di tengahnya yang berukuran sekitar 25 bilion batu. Itulah lubang hitam sebenarnya.

Dan di pinggirnya adalah tempat yang dikenali sebagai cakrawala peristiwa, titik tidak kembali. Sebaik sahaja anda melintasi cakerawala peristiwa, graviti lubang hitam begitu kuat sehingga anda tidak dapat melepaskan diri. Bukan anda, bukan kapal angkasa terpantas, bahkan benda terpantas di alam semesta: cahaya.

Banyak, banyak perkara perlu tepat untuk menangkap gambar ini, cukup sehingga boleh dianggap sebagai keajaiban. Cahaya bergerak selama kira-kira 55 juta tahun cahaya, tanpa diserap oleh gas atau zarah. Hanya sebilangan kecil gelombang radio yang melanda atmosfer luar yang akhirnya sampai ke permukaan, kerana kebanyakannya diserap atau dipantulkan. Dan agar gelombang ini diterima oleh EHT, cuaca perlu baik dan cerah di setiap 12 teleskop, termasuk yang ada di Antartika.

Ini adalah gambar pertama lubang hitam yang pernah diambil, tetapi ia pasti bukan yang terakhir.

Selepas kejayaan pertama ini, pasukan Saintis EHT telah mula memeriksa lubang hitam yang lain, dengan harapan dapat meningkatkan pemahaman kita mengenai lubang hitam.

Pasukan ini telah mengubah kamera gergasi ke arah lubang hitam lain yang bernama Sagittarius A *. Lubang hitam inilah yang terdapat di pusat galaksi kita sendiri, Bima Sakti. Kami percaya bahawa gambarnya akan dikeluarkan tidak lama lagi.

Dengan gambar lubang hitam ini, kita dapat memahami lebih lanjut mengenai sifatnya dan menjawab soalan yang belum dijawab seperti:

Mengapa mereka hadir di pusat galaksi? Mengapa mereka muntah aliran zarah subatom yang besar ke angkasa? Sejauh manakah ia mempengaruhi kain ruang-waktu di sekelilingnya?

Dan, apa kesannya pada suatu hari terhadap kita?

Mahu menulis dengan kami? Untuk mempelbagaikan kandungan kami, kami sedang mencari penulis baru untuk menulis di Snipette. Itu bermaksud anda! Penulis yang bercita-cita tinggi: kami akan membantu anda membentuk karya anda. Penulis mapan: Klik di sini untuk memulakan.

Ada soalan? Mari kita bincangkan di bawah. Datang dan bertanya khabar!