Astronomer är redo att på onsdag avslöja den första direkta bilden av ett svart hål och den omgivande virvelvinden av glödhet gas och plasma som obönhörligen dras in av gravitationen i dess glupande maw, tillsammans med ljuset de genererar.

Bilden kommer att ha tagits av Event Horizon Telescope (EHT), ett nätverk av åtta radioteleskop utspridda över hela världen.

Paul McNamara, en astrofysiker vid European Space Agency och projektforskare för LISA-uppdraget som kommer att spåra massiva sammanslagningar av svarta hål från rymden, hjälpte AFP att sätta vad han kallade en "enastående teknisk prestation" i sitt sammanhang.

Hur vet vi att det finns svarta hål?

"Vi tror, självklart, av ett svart hål som något väldigt mörkt. Men massan den suger in bildar en så kallad ansamlingsskiva som blir så varm att den lyser och avger ljus.

Över åren, vi samlade andra indirekta observationsbevis -- röntgenstrålar från föremål, till exempel, i andra galaxer.

I september 2015, LIGO gravitationsvågsdetektorer i USA gjorde en mätning av två svarta hål som krossades.

Alla bevis vi har från hela universum -- röntgenstrålar, radiovågor, ljus -- pekar på dessa mycket kompakta föremål, och gravitationsvågorna bekräftade att de verkligen är svarta hål, även om vi aldrig har sett en."

Vad är en "händelsehorisont"?

"I mitten av ett svart hål finns något vi kallar en "singularitet" - en enorm mängd massa krympt ner till en oändligt liten, nolldimensionell punkt i rymden.

Om du kommer ett visst avstånd från den singulariteten, flykthastigheten sjunker under ljusets hastighet. Det är händelsehorisonten.

Det är inte en fysisk barriär – du kunde inte stå på den. Om du är på insidan av den, du kan inte fly eftersom du skulle behöva oändlig energi. Om du är på andra sidan, du kunde fly — i princip."

Hur stort är ett svart hål?

"Diametern på ett svart hål beror på dess massa men det är alltid dubbelt så mycket som vi kallar Schwarzschild-radien.

Om solen skulle krympa till en singularitetspunkt, Schwarzschilds radie skulle vara tre kilometer, och diametern skulle vara sex.

För jorden, diametern skulle vara 18 millimeter, eller ungefär tre fjärdedelar av en tum. Händelsehorisonten för det svarta hålet i mitten av Vintergatan, Skytten A*, mäter cirka 24 miljoner kilometer i diameter.

Skytten A* – som har fyra miljoner gånger solens massa – är ett av två svarta hål som EHT riktar in sig på. Den andra, ännu större, är i galaxen M87."

Hur kommer bilden att se ut?

"Event Horizon-teleskopet tittar inte på det svarta hålet i sig, men materialet den har fångat.

Det kommer inte att bli en stor skiva i hög upplösning som i Hollywood-filmen "Interstellar". Men vi kanske ser en svart kärna med en ljus ring - ackretionsskivan - runt den.

Ljuset bakom det svarta hålet böjs som en lins. Oavsett vilken orientering skivan har, du kommer att se den som en ring på grund av det svarta hålets starka gravitation.

Visuellt, det kommer att se väldigt mycket ut som en förmörkelse, om mekanismen, självklart, är helt annorlunda."

Hur skapas bilden?

"Den tekniska prestationen är enastående. Istället för att ha ett teleskop som är 100 meter i diameter, de har massor av teleskop med en effektiv diameter på 12, 000 kilometer – jordens diameter.

Uppgifterna registreras med mycket hög noggrannhet, lägga på hårddiskar, och skickas till en central plats där bilden rekonstrueras digitalt.

Detta är väldigt, mycket, mycket lång baslinjeinterferometri - över hela jordens yta."

Något hot mot allmän relativitet?

"Einsteins allmänna relativitetsteori passar alla observationer som gjorts hittills relaterade till svarta hål.

Gravitationsvågens signatur från LIGO-experimenten, till exempel, var precis vad teorin säger skulle förväntas.

Men de svarta hålen som LIGO mätte var små, bara 60-100 gånger solens massa. Kanske är svarta hål miljoner gånger mer massiva annorlunda. Vi vet inte än.

Vi borde se en ring. Om vi ​​ser något långsträckt på en axel, då kan det inte längre vara en singularitet - det kan vara ett brott mot den allmänna relativitetsteorien."

© 2019 AFP