Nghe có vẻ hơi nghiêm trọng khi nói rằng Vũ trụ đầy bí ẩn. Nhưng nó thật sự đúng.
Đứng đầu trong số họ là những thứ như Dark Matter, Dark Energy, và tất nhiên, những người bạn cũ của chúng ta là Hố đen. Hố đen có thể là điều thú vị nhất trong tất cả chúng, và nỗ lực tìm hiểu chúng và quan sát chúng là liên tục.
Nỗ lực đó sẽ được tăng cường vào tháng Tư, khi Kính thiên văn Chân trời Sự kiện (EHT) cố gắng ghi lại hình ảnh đầu tiên của chúng ta về Hố đen và chân trời sự kiện của nó. Mục tiêu của EHT không ai khác chính là Nhân Mã A, hố đen quái vật nằm ở trung tâm Dải Ngân hà của chúng ta. Mặc dù EHT sẽ mất 10 ngày để thu thập dữ liệu, nhưng hình ảnh thực tế đã giành được xử lý xong và có sẵn cho đến năm 2018.
EHT không phải là một kính thiên văn đơn lẻ, mà là một số kính viễn vọng vô tuyến trên toàn thế giới được liên kết với nhau. EHT bao gồm các siêu sao của thế giới thiên văn học như Atacama Large Millim Array (ALMA) cũng như các phạm vi ít được biết đến như Kính viễn vọng Nam Cực (SPT.) có thể kết nối tất cả các kính thiên văn này lại với nhau để chúng hoạt động giống như một phạm vi lớn của Trái đất.
Sức mạnh tổng hợp của tất cả các kính thiên văn này là rất cần thiết bởi vì mặc dù mục tiêu EHT, Sagittarius A, có khối lượng gấp 4 triệu lần Mặt trời của chúng ta, nó cách Trái đất 26.000 năm ánh sáng. Nó cũng chỉ khoảng 20 triệu km. Lớn nhưng nhỏ xíu.
EHT rất ấn tượng vì một số lý do. Để hoạt động, mỗi kính thiên văn thành phần được hiệu chỉnh bằng đồng hồ nguyên tử. Những chiếc đồng hồ này giữ thời gian chính xác khoảng một phần nghìn giây mỗi giây. Nỗ lực này đòi hỏi một đội quân gồm các ổ cứng, tất cả chúng sẽ được vận chuyển qua máy bay phản lực đến Đài quan sát Haystack tại MIT để xử lý. Quá trình xử lý đó đòi hỏi thứ mà gọi là máy tính lưới, là một loại siêu máy tính ảo bao gồm 800 CPU.
Nhưng một khi EHT đã hoàn thành công việc của mình, chúng ta sẽ thấy gì? Những gì chúng ta có thể thấy khi cuối cùng chúng ta có được hình ảnh này dựa trên công trình của ba tên tuổi lớn trong vật lý: Einstein, Schwarzschild và Hawking.
Khi khí và bụi tiếp cận lỗ đen, chúng tăng tốc. Họ không chỉ tăng tốc một chút, họ tăng tốc rất nhiều, và điều đó khiến họ phát ra năng lượng, điều mà chúng ta có thể thấy. Đó sẽ là hình trăng lưỡi liềm trong hình trên. Các đốm đen sẽ là một cái bóng phủ lên ánh sáng bởi chính cái lỗ.
Einstein đã không dự đoán chính xác sự tồn tại của Hố đen, nhưng thuyết tương đối rộng của ông đã làm. Đó là công việc của một trong những người cùng thời với ông, Karl Schwarzschild, đã thực sự đóng đinh cách thức một lỗ đen có thể hoạt động. Chuyển nhanh đến thập niên 1970 và công việc của Stephen Hawking, người dự đoán những gì mà người ta gọi là Bức xạ Hawking.
Được kết hợp với nhau, cả ba cho chúng ta một ý tưởng về những gì chúng ta có thể thấy khi EHT cuối cùng đã nắm bắt và xử lý dữ liệu của nó.
Thuyết tương đối rộng Einstein Einstein dự đoán rằng các ngôi sao siêu lớn sẽ làm cong không gian đủ thời gian mà thậm chí ánh sáng không thể thoát khỏi chúng. Công việc của Schwarzschild đã dựa trên các phương trình Einstein và tiết lộ rằng các lỗ đen sẽ có những chân trời sự kiện. Không có ánh sáng phát ra từ bên trong chân trời sự kiện có thể đến được một người quan sát bên ngoài. Và Hawking Radiation là bức xạ cơ thể đen được lý thuyết hóa được dự đoán sẽ được phát hành bởi các lỗ đen.
Sức mạnh của EHT sẽ giúp chúng ta làm rõ sự hiểu biết của chúng ta về các lỗ đen rất lớn. Nếu chúng ta thấy những gì chúng ta nghĩ rằng chúng ta sẽ thấy, nó xác nhận Thuyết Einstein về Thuyết tương đối rộng, một lý thuyết đã được xác nhận quan sát nhiều lần. Nếu EHT nhìn thấy một cái gì đó khác, một cái gì đó chúng tôi đã không mong đợi, thì điều đó có nghĩa là Thuyết tương đối rộng Einstein Einstein đã hiểu sai. Không chỉ vậy, nhưng điều đó có nghĩa là chúng tôi không thực sự hiểu về lực hấp dẫn.
Trong giới vật lý, họ nói rằng nó không bao giờ thông minh khi đặt cược vào Einstein. Anh ấy đã được chứng minh đúng lúc này đến lần khác. Để tìm hiểu xem anh ta có đúng không, chúng tôi sẽ phải đợi đến năm 2018.
