Potrivit ScienceDaily, una dintre cele mai fundamentale predicții ale teoriei relativității a lui Einstein este existența găurilor negre. În ciuda recentei detectări a undelor gravitaționale de la găurile negre binare de către LIGO, dovezile directe care utilizează undele electromagnetice rămân evazive, iar astronomii o caută cu telescoapele radio. Astrofiziciștii de la Universitatea Goethe din Frankfurt și colaboratorii proiectului BlackHoleCam din Bonn și Nijmegen, finanțat de ERC, au creat și au comparat imagini auto-consecvente și realiste ale umbrei unei gauri negre massive, atât în relativitate generală, cât și într-o teorie diferită a gravitației. Scopul a fost de a testa dacă găurile negre ale lui Einstein pot fi distinse de cele din teoriile alternative de gravitate.
Nu toate razele luminoase (sau fotonii) produse de materie care se încadrează într-o gaură neagră sunt prinse de orizontul evenimentului, o regiune de spațiu, din care nu poate scăpa nimic. Unii dintre acești fotoni vor ajunge la observatori îndepărtați, astfel încât, atunci când se observă o gaură neagră, se așteaptă o „umbra” pe cerul de fundal. Dimensiunea și forma acestei umbre vor depinde de proprietățile găurii negre, dar și de teoria gravitației.
Deoarece cele mai mari deviații de la teoria relativității lui Einstein sunt așteptate foarte aproape de orizontul evenimentului și din moment ce teoriile de gravitate alternative fac previziuni diferite asupra proprietăților umbrei, observațiile directe ale lui Sgr A * reprezintă o abordare foarte promițătoare pentru testarea gravitației în cel mai puternic regim. Efectuarea unor astfel de imagini ale umbrei cu gaura neagră este obiectivul principal al International Event Horizon Telescope Collaboration (EHTC), care combină datele radio din telescoape din întreaga lume.
Oamenii de știință din echipa BlackHoleCam din Europa, care fac parte din EHTC, au făcut un pas înainte și au investigat dacă este posibil să se facă distincția între o gaură neagră „Kerr” din gravitația lui Einstein și o gaură neagră „dilaton”, care este o soluție posibilă a unei teorii alternative a gravitației.
Cercetatorii au studiat evolutia materiei care se încadreaza în cele două tipuri foarte diferite de găuri negre și au calculat radiația emisă pentru a construi imaginile. Mai mult, condițiile fizice din viața reală în telescoape și în mediul interstelar au fost folosite pentru a crea imagini realiste. „Pentru a capta efectele diferitelor găuri negre, am folosit simulări realiste ale discurilor de acumulare cu configurații inițiale aproape identice”, spune dr. Yosuke Mizuno, autorul principal al studiului.
Mai mult decât atât, imaginile radio așteptate au, evident, o rezoluție și o fidelitate a imaginii mai limitate. Când au folosit rezoluții realiste ale imaginilor, oamenii de știință au aflat, spre surprinderea lor, că, chiar și găurile negre ne-Einsteinice ar putea să se ascundă ca găuri negre normale.
„Rezultatele noastre arată că există teorii de gravitate în care găurile negre se pot masca drept cele ale lui Einstein, așa că noile tehnici de analiză a datelor EHT ar putea fi necesare pentru a le distinge”, remarcă Luciano Rezzolla, profesor la Universitatea Goethe si liderul echipei de la Frankfurt. „În timp ce credem că relativitatea generală este corectă, ca oameni de știință trebuie să fim deschiși. Din fericire, observațiile viitoare și tehnicile mai avansate vor rezolva în cele din urmă aceste îndoieli”, conchide Rezzolla.
„Într-adevăr, informațiile independente de la un pulsar orbitor, pe care îl căutăm în mod activ, vor ajuta la eliminarea acestor ambiguități”, spune Michael Kramer, director la MPI pentru Radio Astronomy din Bonn. Heino Falcke (profesor la Universitatea Radboud), care acum 20 de ani a propus utilizarea telescoapelor radio pentru a imagina umbra găurilor negre, este optimist. „Nu există nicio îndoială că EHT va obține în cele din urmă dovezi clare despre o umbra a găurii negre. Aceste rezultate ne încurajează să ne rafinăm tehnicile dincolo de stadiul actual al artei și, astfel, să facem imagini mai clare în viitor”.
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180417115721.htm
