Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã cho rằng Lỗ đen siêu khối (SMBH) cư trú tại trung tâm của các thiên hà lớn hơn. Những điểm uốn cong thực tế trong không gian này có ảnh hưởng cực kỳ mạnh mẽ đến tất cả mọi thứ xung quanh chúng, tiêu thụ vật chất và phun ra một lượng năng lượng cực lớn. Nhưng với bản chất của họ, tất cả các nỗ lực để nghiên cứu chúng đã bị giới hạn trong các phương pháp gián tiếp.
Tất cả điều đó đã thay đổi bắt đầu vào thứ Tư, ngày 12 tháng 4 năm 2017, khi một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế thu được hình ảnh đầu tiên về Nhân Mã A *. Sử dụng một loạt các kính viễn vọng từ khắp nơi trên thế giới - được gọi chung là Kính thiên văn Chân trời Sự kiện (EHT) - họ có thể hình dung khu vực bí ẩn xung quanh lỗ đen khổng lồ này từ đó vật chất và năng lượng không thể thoát ra - tức là chân trời sự kiện.
Đây không chỉ là lần đầu tiên khu vực bí ẩn xung quanh hố đen này được chụp lại, đây còn là thử nghiệm cực đoan nhất của Thuyết Einstein Thuyết tương đối rộng từng cố gắng. Nó cũng đại diện cho đỉnh cao của dự án EHT, được thành lập đặc biệt cho mục đích nghiên cứu các lỗ đen trực tiếp và cải thiện sự hiểu biết của chúng tôi về chúng.
Kể từ khi bắt đầu thu thập dữ liệu vào năm 2006, EHT đã được dành riêng cho nghiên cứu về Sagitarrius A * vì đây là SMBH gần nhất trong Vũ trụ được biết đến - nằm cách Trái đất khoảng 25.000 năm ánh sáng. Cụ thể, các nhà khoa học hy vọng xác định xem các lỗ đen có được bao quanh bởi một vùng tròn mà vật chất và năng lượng không thể thoát ra (được dự đoán bởi Thuyết tương đối rộng) và cách chúng tự tích tụ vật chất lên chúng.
Thay vì cấu thành một cơ sở duy nhất, EHT dựa vào mạng lưới các cơ sở thiên văn vô tuyến trên toàn thế giới dựa trên bốn lục địa, tất cả đều dành để nghiên cứu một trong những lực lượng mạnh nhất và bí ẩn nhất trong Vũ trụ. Quá trình này, theo đó các đĩa vô tuyến không gian rộng khắp từ khắp nơi trên thế giới được kết nối với một kính viễn vọng ảo cỡ Trái đất, được gọi là Giao thoa kế đường cơ sở rất dài (VLBI).
Như Michael Bremer - một nhà thiên văn học tại Viện nghiên cứu thiên văn vô tuyến quốc tế (IRAM) và là người quản lý dự án cho Kính viễn vọng chân trời sự kiện - đã nói trong một cuộc phỏng vấn với AFP:
Thay vì chế tạo một chiếc kính thiên văn lớn đến mức nó có thể sụp đổ dưới sức nặng của chính nó, chúng tôi đã kết hợp tám đài quan sát giống như những mảnh gương khổng lồ. Điều này đã cho chúng ta một kính viễn vọng ảo lớn như Trái đất khoảng 10.000 km (6.200 dặm) là đường kính.”
Tất cả đã nói, mạng lưới bao gồm các thiết bị như Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA) ở Chile, Kính viễn vọng Máy chủ Đài quan sát Đài phát thanh Arizona, Kính viễn vọng 30 mét IRAM ở Tây Ban Nha, Kính thiên văn milimet lớn Alfonso Serrano ở Mexico, Kính viễn vọng Nam cực lớn ở Nam Cực, và Kính thiên văn James Clerk Maxwell và Mảng máy nghiền siêu âm tại Mauna Kea, Hawaii.
Với các mảng này, mạng lưới đĩa radio EHT là mạng duy nhất đủ mạnh để phát hiện ánh sáng được giải phóng khi một vật thể sẽ biến mất trong Sagittarius A *. Và từ sáu đêm - từ thứ Tư, ngày 5 tháng Tư, đến Thứ Ba, ngày 11 tháng Tư, - tất cả các mảng của nó đã được đào tạo ở trung tâm Dải Ngân hà của chúng tôi để làm việc đó. Đến cuối cuộc chạy, đội quốc tế tuyên bố rằng họ đã chụp được bức ảnh đầu tiên về một chân trời sự kiện.
Cuối cùng, khoảng 500 terabyte dữ liệu đã được thu thập. Dữ liệu này hiện đang được chuyển đến Đài thiên văn MIT Haystack ở Massachusetts, nơi nó sẽ được xử lý bởi các siêu máy tính và biến thành một hình ảnh. Lần đầu tiên trong lịch sử của chúng tôi, chúng tôi có năng lực công nghệ để quan sát các lỗ đen một cách chi tiết, theo ông Bremer. Những hình ảnh sẽ xuất hiện khi chúng ta kết hợp tất cả các dữ liệu. Nhưng chúng tôi sẽ phải chờ vài tháng để có kết quả.
Một phần lý do của sự chờ đợi là thực tế là dữ liệu được ghi lại từ Kính viễn vọng Nam Cực chỉ có thể được thu thập khi mùa xuân bắt đầu ở Nam Cực - nơi đã giành chiến thắng sớm nhất đến tháng 10 năm 2017. Như vậy, nó đã giành chiến thắng cho đến năm 2018 trước khi công chúng được ngắm nhìn khu vực bóng tối bao quanh Nhân Mã A *, và người ta không cho rằng hình ảnh đầu tiên sẽ hoàn toàn rõ ràng.
Như Heino Falcke - một nhà thiên văn học từ Đại học Radbound, hiện đang làm chủ tịch Hội đồng khoa học EHT (và là người đã đề xuất thí nghiệm này hai mươi năm trước) - giải thích trong thông cáo báo chí EHT trước khi quan sát được thực hiện:
Đây là một thách thức khi làm một cái gì đó, chưa bao giờ được thử trước đây. Đó là khởi đầu của một hành trình phiêu lưu hướng tới một hố đen. Tuy nhiên, tôi nghĩ rằng chúng ta cần nhiều chiến dịch quan sát hơn và cuối cùng là nhiều kính viễn vọng hơn trong mạng để tạo ra một hình ảnh thực sự tốt.
Mặc dù phải chờ đợi, và thực tế là sẽ cần nhiều lần thử trước khi chúng ta có thể có cái nhìn rõ ràng đầu tiên về một lỗ đen, trong khi đó vẫn còn rất nhiều lý do để ăn mừng. Đây không chỉ là lần đầu tiên mà anh ấy tạo ra trong một thời gian dài, mà nó còn thể hiện một bước nhảy vọt lớn trong việc tìm hiểu một trong những thế lực bí ẩn và mạnh mẽ nhất của tự nhiên.
Theo thời gian, nghiên cứu về các lỗ đen có thể cho phép chúng ta cuối cùng giải quyết được lực hấp dẫn và các lực cơ bản khác của Vũ trụ tương tác như thế nào. Cuối cùng, chúng ta sẽ có thể hiểu tất cả sự tồn tại như một phương trình thống nhất, duy nhất!
