Επιστήμονες «φωτογράφισαν» για πρώτη φορά μαύρη τρύπα

10:46 11/4/2019 - Πηγή: Dimoprasion

Δ. Ψάλτης: «Επιβεβαιώθηκε ξανά η θεωρία του Αϊνστάιν»

Οι επιστήμονες του διεθνούς Τηλεσκοπίου Ορίζοντα Γεγονότων (Event Horizon Telescope-EHT) ανακοίνωσαν ότι για πρώτη φορά «φωτογράφισαν» τη μεγάλη μαύρη τρύπα που υπάρχει στο κέντρο ενός γαλαξία, συγκεκριμένα του γιγάντιου γαλαξία Μessier 87 (Μ87). ‘Η μάλλον τη «σκιά» που αυτή ρίχνει στο φωτεινό υπόβαθρο των αερίων που στροβιλίζονται γύρω της, αφού είναι αδύνατο να δει κανείς τι πραγματικά υπάρχει στο εσωτερικό της μαύρης τρύπας, από όπου δεν μπορεί να δραπετεύσει τίποτε, ούτε το φως.

Οι αστρονόμοι έχουν επιτέλους μια -έστω μικρή και θολή- εικόνα του περιβάλλοντος (του λεγόμενου «ορίζοντα γεγονότων») της μαύρης τρύπας, δηλαδή της συνοριακής περιοχής πέρα από την οποία δεν υπάρχει σημείο επιστροφής, καθώς ούτε καν το φως δεν μπορεί να δραπετεύσει. Γι′ αυτό το εσωτερικό μιας μαύρης τρύπας δεν είναι δυνατό να φωτογραφηθεί, αφού απλώς είναι …κατάμαυρο.
Τώρα για πρώτη φορά όμως έχουμε την πρώτη εικόνα από τις «σκιές» που ρίχνουν γύρω τους οι μαύρες τρύπες, οι οποίες προκαλούν ακραίες καμπυλώσεις του χωροχρόνου. Περιβαλλόμενες από στροβιλιζόμενα καυτά νέφη σκόνης και αερίων, εκπέμπουν ισχυρή ακτινοβολία και προδίδουν έμμεσα την ύπαρξη τους. Τώρα -αν μη τι άλλο- χάρη στη φωτογράφηση θα πειστούν ακόμη και οι …άπιστοι Θωμάδες ότι οι μαύρες τρύπες δεν είναι πλάσματα της επιστημονικής φαντασίας. Το επίτευγμα, που αποτελεί ορόσημο στην αστρονομία και στην αστροφυσική, θεωρήθηκε δεόντως σημαντικό, ώστε η σχετική ανακοίνωση έγινε με έξι ταυτόχρονες συνεντεύξεις σε έξι πόλεις: στην Ουάσιγκτον (η κεντρική εκδήλωση που διοργανώθηκε από το Εθνικό Ιδρυμα Επιστημών (NSF), στις Βρυξέλλες (διοργανώθηκε από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή με τη συμμετοχή του Ευρωπαίου επιτρόπου για την Ερευνα – Επιστήμη – Καινοτομία Κάρλος Μοέδας), στη Σαγκάη της Κίνας, στην Ταϊπέι της Ταϊβάν, στο Σαντιάγο της Χιλής και στο Τόκιο της Ιαπωνίας.
Ο Ελληνας αστροφυσικός, Δημήτρης Ψάλτης, έπαιξε σημαντικό ρόλο και λέει ότι επιβεβαιώθηκε ξανά η θεωρία του Αϊνστάιν
Ενας Ελληνας επιστήμονας της διασποράς, ο Δημήτρης Ψάλτης, καθηγητής Αστρονομίας και Φυσικής του Πανεπιστημίου της Αριζόνας, διαδραμάτισε κομβικό ρόλο στο νέο μεγάλο Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων (Event Horizon Telescope – EHT), που πήρε την πρώτη εικόνα από μια μαύρη τρύπα.
Η τερατώδης μαύρη τρύπα, στον γαλαξία Μessier 87, έχει διάμετρο περίπου 40 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων (τρία εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη Γη) και βρίσκεται σε απόσταση 500 εκατομμυρίων τρισεκατομμυρίων χιλιομέτρων.
Ο Δ. Ψάλτης και οι συνεργάτες του ανέλαβαν -για πρώτη φορά σε τέτοια αστροφυσική κλίμακα- να εξετάσουν κατά πόσο η εικόνα της μαύρης τρύπας επαληθεύει τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αλμπερτ Αϊνστάιν. Γι’ αυτό το σκοπό αυτό ανέπτυξαν τα σχετικά «τεστ» και κατέληξαν στη σημαντική διαπίστωση ότι ο Αϊνστάιν για μια ακόμη φορά δικαιώθηκε, καθώς η εικόνα της μαύρης τρύπας τελικά ταιριάζει πολύ καλά στις προσομοιώσεις που είχαν προηγηθεί με βάση τη θεωρία.
Αμέσως μετά την ανακοίνωση, ο ελληνικής καταγωγής αστροφυσικός δήλωσε: «Το Τηλεσκόπιο ΕΗΤ για πρώτη φορά μας επέτρεψε να ελέγξουμε τις προβλέψεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν γύρω από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στα κέντρα γαλαξιών. Το μέγεθος και η σκιά (σ.σ. της μαύρης τρύπας του γαλαξία Μ87 που φωτογραφήθηκε) επιβεβαιώνει τις ακριβείς προβλέψεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν, αυξάνοντας έτσι την εμπιστοσύνη μας σε αυτή τη θεωρία που έχει κλείσει ένα αιώνα. Η απεικόνιση μιας μαύρης τρύπας είναι μόνο η αρχή της προσπάθειας μας να αναπτύξουμε νέα εργαλεία που θα μας επιτρέψουν να ερμηνεύσουμε τα άκρως πολύπλοκα δεδομένα της φύσης».
Ο Δημήτρης Ψάλτης γεννήθηκε στις Σέρρες το 1970 και πήρε το πτυχίο Φυσικής από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης το 1992. Εκανε το διδακτορικό του στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις (1997) και υπήρξε μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Κέντρο Αστροφυσικής Χάρβαρντ – Σμιθσόνιαν, στο Πανεπιστήμιο ΜΙΤ και στο Ινστιτούτο Προωθημένων Μελετών του Πανεπιστημίου Πρίνστον, ενώ -μεταξύ άλλων διακρίσεων- έχει βραβευθεί από το Ιδρυμα Μποδοσάκη (2005).
Από το 2003 διδάσκει στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, όπου σήμερα είναι καθηγητής Αστρονομίας και Φυσικής. Οι έρευνές του εστιάζονται στον έλεγχο της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν σε κοσμική κλίμακα, μελετώντας κυρίως τις μαύρες τρύπες και τους αστέρες νετρονίων.
Ο κ. Ψάλτης ασχολείται με το Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων από τα πρώτα στάδιά του. Με την ερευνητική ομάδα του στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνας ανέπτυξε τα τεστ της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας, που το τηλεσκόπιο ΕΗΤ πραγματοποιεί. Επίσης, έχει αναπτύξει αλγόριθμους προσομοίωσης σε υπολογιστές, που προέβλεψαν εκ των προτέρων πώς θα μοιάζουν οι πρώτες εικόνες από τις μαύρες τρύπες.
Εκτός από το ΕΗΤ, είναι μέλος στις επιστημονικές ομάδες των αποστολών LOFT του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) και NICER της NASA, καθώς του επιστημονικού συμβουλευτικού συμβουλίου του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ στη Βόννη.
Δηλώσεις επιστημόνων και της Ευρωπαϊκής Επιτροπής
Η πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας που ελήφθη από το τηλεσκόπιο «Event Horizon Telescope – ΕΗΤ», χαιρετίστηκε σε όλο τον κόσμο ως μια σημαντική ανακάλυψη, που παρέχει οπτική πλέον απόδειξη για την ύπαρξη των μαύρων οπών, ενώ παράλληλα επιβεβαιώνει τις προβλέψεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν και ανοίγει νέες προοπτικές για την έρευνα στο σύμπαν. Περισσότεροι από 200 ερευνητές από την Ευρώπη, την Αμερική και την Ανατολική Ασία συμμετείχαν στο κοσμοϊστορικό διεθνές εγχείρημα.
Σε συνέντευξη στις Βρυξέλλες, ο Κάρλος Μοέδας, Επίτροπος αρμόδιος για την έρευνα, την επιστήμη και την καινοτομία, δήλωσε: «Η λογοτεχνία συχνά εμπνέει την επιστήμη και οι μαύρες οπές κεντρίζουν εδώ και χρόνια τα όνειρα και την περιέργειά μας. Σήμερα, χάρη στη συμβολή Ευρωπαίων επιστημόνων, η ύπαρξη μαύρων οπών δεν αποτελεί πλέον μια θεωρητική και μόνον έννοια. Αυτή η εκπληκτική ανακάλυψη αποδεικνύει και πάλι πως η από κοινού καταβολή προσπάθειας με εταίρους σε παγκόσμιο επίπεδο μπορεί να οδηγήσει στην επίτευξη του αδιανόητου και στη διεύρυνση του ορίζοντα των γνώσεών μας».
Η χρηματοδότηση της ΕΕ μέσω του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Ερευνας (ΕΣΕ) παρείχε σημαντική στήριξη στο EHT. Ο πρόεδρος του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Ερευνας (ΕΣΕ), καθηγητής Ζαν-Πιερ Μπουργκινιόν, ανέφερε: «Συγχαίρω τους επιστήμονες από όλο τον κόσμο, οι οποίοι έκαναν αυτή την ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα ανακάλυψη και διεύρυναν τα σύνορα της γνώσης. Θα ήθελα να εκφράσω την ιδιαίτερη ικανοποίησή μου για το γεγονός ότι επιστήμονες οι οποίοι χρηματοδοτούνται από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Ερευνας, συνέβαλαν αποφασιστικά σε αυτή την πρωτοποριακή ανακάλυψη. Η τολμηρή προσέγγιση της ΕΕ για τη χρηματοδότηση τέτοιου τύπου ριζικά πρωτοποριακής βασικής έρευνας οδηγεί άλλη μια φορά σε επιτυχία. Δικαιώνει, επίσης, και πάλι τον στόχο του ΕΣΕ όσον αφορά τη χρηματοδότηση έρευνας υψηλού κινδύνου-υψηλού κέρδους».
Η διευθύντρια του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών (NSF) των ΗΠΑ, Φρανς Κόρντοβα, δήλωσε ότι «είναι μια τεράστια μέρα για την αστροφυσική. Βλέπουμε πλέον αυτό που δεν μπορεί να ειδωθεί. Οι μαύρες τρύπες έχουν εξάψει τις φαντασίες επί δεκαετίες. Εχουν εξωτικές ιδιότητες και είναι μυστηριώδεις για μας. Ομως, με περισσότερες παρατηρήσεις σαν τη σημερινή, αρχίζουν να αποκαλύπτουν τα μυστικά τους».
Η ανακάλυψη παρουσιάστηκε σε έξι επιστημονικές εργασίες στο περιοδικό αστροφυσικής Astrophysical Journal Letters. Ακολουθούν οι σύνδεσμοι γι’ αυτές:

The Shadow of the Supermassive Black Hole (https://dx.doi.org/10.3847/2041-8213/ab0ec7)Array and Instrumentation (https://dx.doi.org/10.3847/2041-8213/ab0c96)Data processing and Calibration (https://dx.doi.org/10.3847/2041-8213/ab0c57)Imaging the Central Supermassive Black Hole (https://dx.doi.org/10.3847/2041-8213/ab0e85)Physical Origin of the Asymmetric Ring (https://dx.doi.org/10.3847/2041-8213/ab0f43)The Shadow and Mass of the Central Black Hole (https://dx.doi.org/10.3847/2041-8213/ab1141)
Πηγή ΑΠΕ-ΜΠΕ