Det kan høres stas å si at universet er fullt av mysterier. Men det er sant.
Hoved blant dem er ting som Dark Matter, Dark Energy, og selvfølgelig våre gamle venner Black Holes. Svarte hull er kanskje de mest interessante av dem alle, og innsatsen for å forstå dem - og observere dem - pågår.
Denne innsatsen vil bli voldsomt opp i april, når Event Horizon Telescope (EHT) prøver å fange vårt første bilde av et svart hull og dets hendelseshorisont. Målet med EHT er ingen ringere enn Skytten A, det svarte monsterhullet som ligger i sentrum av Melkeveis galaksen. Selv om EHT vil bruke 10 dager på å samle inn dataene, vil ikke selve bildet være ferdig behandlet og tilgjengelig før i 2018.
EHT er ikke et eneste teleskop, men et antall radioteleskoper rundt om i verden som alle er koblet sammen. EHT inkluderer superstjerner fra astronomiverdenen som Atacama Large Millimeter Array (ALMA) samt mindre kjente 'omfang som South Pole Telescope (SPT.) Fremskritt innen meget lang baseline-interferometri (VLBI) har gjort det mulig å koble alle disse teleskopene sammen slik at de fungerer som et stort omfang på jordens størrelse.
Den kombinerte kraften til alle disse teleskopene er avgjørende fordi selv om EHTs mål, Skytten A, har over 4 millioner ganger masse solen vår, er det 26 000 lysår unna Jorden. Det er også bare rundt 20 millioner km over. Stor men bittelitt.
EHT er imponerende av flere årsaker. For å fungere blir hver av komponentsteleskopene kalibrert med en atomur. Disse klokkene holder tid til en nøyaktighet på omtrent en billion sekund per sekund. Innsatsen krever en hær av harddisker, som alle vil bli transportert via jetforing til Haystack Observatory på MIT for behandling. Den behandlingen krever det som kalles nettnettdatamaskin, som er en slags virtuell superdatamaskin som består av 800 prosessorer.
Men når EHT har gjort sine ting, hva vil vi se? Hva vi kan se når vi endelig får dette bildet, er basert på arbeidet med tre store navn i fysikken: Einstein, Schwarzschild og Hawking.
Når gass og støv nærmer seg det sorte hullet, får de fart. De får ikke bare fart på litt, de setter fart på mye, og det får dem til å avgi energi, som vi kan se. Det ville være halvmånen i lyset på bildet over. Den svarte kloden ville være en skygge som kastes over lyset ved selve hullet.
Einstein spådde ikke akkurat eksistensen av svarte hull, men hans teori om generell relativitet gjorde det. Det var arbeidet til en av hans samtidige, Karl Schwarzschild, som faktisk spikret hvordan et svart hull kunne fungere. Spol frem til 1970-tallet og arbeidet til Stephen Hawking, som spådde det som er kjent som Hawking Radiation.
Sammen gir de tre oss en idé om hva vi kan se når EHT endelig fanger opp og behandler dataene sine.
Einsteins generelle relativitet forutslo at supermassive stjerner ville fordreie rom-tid nok til at ikke engang lys kunne slippe unna dem. Schwarzschilds arbeid var basert på Einsteins ligninger og avslørte at sorte hull vil ha begivenhetshorisonter. Ingen lys som sendes ut fra hendelseshorisonten kan nå en utenforstående observatør. Og Hawking Radiation er teoretisert svart kroppsstråling som er spådd frigitt av sorte hull.
Kraften til EHT vil hjelpe oss med å tydeliggjøre vår forståelse av sorte hull enormt. Hvis vi ser hva vi tror vi vil se, bekrefter det Einsteins teori om generell relativitet, en teori som er bekreftet observasjonelt om og om igjen. Hvis EHT ser noe annet, noe vi ikke forventet i det hele tatt, betyr det at Einsteins generelle relativitet ble feil. Ikke bare det, men det betyr at vi ikke virkelig forstår alvoret.
I fysikkretser sier de at det aldri er smart å satse mot Einstein. Han har blitt bevist riktig gang på gang. For å finne ut om han hadde rett igjen, må vi vente til 2018.
