宇宙は謎に満ちていると言うのはささいなことのように思えるかもしれません。しかし、それは本当です。
その中でも主なものは、Dark Matter、Dark Energy、そしてもちろん、私たちの古くからの友人であるブラックホールです。ブラックホールはそれらすべての中で最も興味深いかもしれません、そしてそれらを理解し、そしてそれらを観察するための努力は継続中です。
その取り組みは、イベントホライズン望遠鏡（EHT）がブラックホールとそのイベントの地平線の最初の画像をキャプチャしようとする4月にさらに強化されます。 EHTのターゲットは、私たちの天の川銀河の中心にあるモンスターブラックホールである射手座Aにほかなりません。 EHTは10日間かけてデータを収集しますが、実際の画像は処理が完了せず、2018年まで利用可能になります。
EHTは単一の望遠鏡ではなく、世界中の多数の電波望遠鏡がすべて連動しています。 EHTには、Atacama Large Millimeter Array（ALMA）のような天文学の世界のスーパースターや、South Pole Telescope（SPT。）のようなあまり知られていないスコープが含まれています。これらすべての望遠鏡を一緒に接続して、地球サイズの1つの大きな望遠鏡のように機能させることができます。
EHTのターゲットである射手座Aは太陽の質量が400万倍を超えていますが、地球から26,000光年離れているため、これらすべての望遠鏡を組み合わせたパワーは不可欠です。また、全長は約2000万kmです。巨大だが小さい。
EHTは多くの理由で印象的です。機能するために、各コンポーネント望遠鏡は原子時計で較正されています。これらの時計は、1秒あたり約1兆分の1秒の精度で時間を維持します。作業にはハードドライブの軍隊が必要であり、そのすべてがジェットライナーを介してMITのヘイスタック天文台に輸送されて処理されます。その処理には、グリッドコンピューターと呼ばれるものが必要です。これは、800のCPUで構成される一種の仮想スーパーコンピューターです。
しかし、EHTがそれを実行したら、何が見えるでしょうか？最終的にこの画像を取得したときに表示される可能性があるのは、物理学における3人の有名人、アインシュタイン、シュヴァルツシルト、ホーキングの研究に基づいています。
ガスやほこりがブラックホールに近づくと、速度が上がります。彼らは少しだけスピードアップするのではなく、かなりスピードアップし、それによって彼らは私たちが見ることができるエネルギーを放出します。それが上の画像の光の三日月です。黒い塊は、穴自体によって光の上に投じられる影になります。
アインシュタインはブラックホールの存在を正確に予測していませんでしたが、彼の一般相対性理論はそうでした。ブラックホールがどのように機能するかを実際に突き止めたのは、彼の同時代の1人、カールシュヴァルツシルトの作品でした。 1970年代とホーキング放射線と呼ばれるものを予測したスティーブンホーキングの研究に早送りします。
まとめると、3つは、EHTが最終的にそのデータをキャプチャして処理するときに私たちが何を見ることができるかについての考えを与えます。
アインシュタインの一般相対性理論は、超巨大星は光さえもそれらを逃れることができないほど十分に時空を歪めるであろうと予測しました。シュヴァルツシルトの研究はアインシュタインの方程式に基づいており、ブラックホールには事象の地平があることを明らかにしました。イベントホライズンの内側から放射された光は、外側の観測者に到達できません。そして、ホーキング放射はブラックホールから放出されると予測されている理論上の黒体放射です。
EHTの力は、ブラックホールの理解を非常に明確にするのに役立ちます。私たちが見ると思うものを見ると、それはアインシュタインの一般相対性理論、つまり観察によって何度も確認されてきた理論を裏付けるものです。 EHTが何か他のもの、私たちがまったく予期していなかったものを見た場合、それはアインシュタインの一般相対性理論が間違っていたことを意味します。それだけでなく、それは私たちが本当に重力を理解していないことを意味します。
物理学のサークルでは、アインシュタインに賭けるのは賢明ではないと言っています。彼は正しいことが何度も証明されています。彼が再び正しかったかどうかを確認するには、2018年まで待つ必要があります。
