Hiline astrofüüsik Stephen Hawking meenutas mitmes mõttes just neid nähtusi, mille ta veetis nii suure osa oma elust kontseptualiseerides: mustad augud. Nagu must auk, oli ka Hawking massiline kohalolek, kes tõmbas kõik tema ümber oma isiklikule orbiidile. Seal, kus mustad augud valgust koguvad, kogus Hawkingi valgusteid - tema intellektuaalsete sõprade ja tuttavate ring oli nii energiline ja särav kui nad tulevad - nende seas Illinoisi sündinud füüsik ja stsenarist Leonard Mlodinow, Caltech Nobelist Kip Thorne ja Briti astronoom Royal Martin Reese.
Kuigi mustad augud on teada, et nad hävitavad ja kokkusurutavad kõike, mis ebaõnne nende piiresse jääb, oli Hawking alati hämmastavalt loominguline. Ta laiendas inimkonna kollektiivset kujutlusvõimet viisil, mida vähesed teised on suutnud, aidates nii teadlastel kui ka mitteteadlastel paremini mõista universumi toimimist. Pärast tema surma astusid paljud Hawkingi kauaaegsed kaastöötajad tagasi igapäevasest uurimistööst, et kajastada nende mõju nende elule.
Oma paljude koostöö hulgas avaldas Hawking suuremat mõju enneolematule globaalsele astronoomiaprojektile nimega Event Horizon Telescope (EHT), mille arendamist juhtis osaliselt Harvardi-Smithsoni astrofüüsika keskus. EHT missioon on petlikult lihtne: looge tõelise musta augu esmakordne pilt. Selle sihtmärk, mis on umbes neli miljonit korda suurem meie Päikese massist, asub meie galaktika südames, Linnutee. Käimasolev missioon, mis hõlmab suurt teleskoopide võrku, mille vaatlused koondatakse, hõlmab kümneid akadeemilisi asutusi kogu maailmas.
26 valgusaasta kaugusel võib tunduda imestus, et suudame sellist objekti üldse tuvastada. Kuid mustad augud on palju vähem pimedad ja elutud, kui enamik inimesi eeldaks. "Võite arvata, et valget neelavat musta auku poleks näha, " ütleb EHT direktor Sheperd Doeleman. "Kuid tegelikult üritab sinna sattuda nii palju gaasi ja tolmu, et hõõrdumise ja kuumutamise kaudu paistab musta augu ümber olev gaas sadade miljardite kraadide temperatuuril. Nad lõpevad sellega, et on ühed kõige eredamad asjad taevas. ”
EHT direktor Sheperd Doeleman ütleb, et Stephen Hawking mängis projekti kujundamisel kahetist rolli. Ühelt poolt tuletavad Hawkingi tehnilised leiud EHT teadlasi meelde, et hoolimata nende eelarvamustest selle musta augu väljanägemise kohta, peavad nad olema ükskõik milleks valmis. "Ta näitas tõesti mõnda peamist tulemust, mis viis meie arusaamiseni, et mustad augud võivad kiirgada, " räägib Doeleman. “Kuni selle ajani olid nad need universumi äravoolud, mis olid ühesuunalised uksed. Ja ta tahkestas matemaatika ja mõtlemise selle taga, et nad näivad suudavat aurutada ja kiirgada kogu neelatud energiat. Nii et neist saavad selles mõttes üsna erinevad objektid. ”
Samal ajal on EHT-meeskonnale sügava inspiratsiooni allikaks Hawkingi - makrooskoopiline näide - mees, kellel õnnestus kokku panna elektriliste ratastoolide piiridest musta augu dünaamikat käsitlevad teooriad. "Kui asjad lähevad raskeks, " ütleb Doeleman, "mõtlen ma kellelegi nagu Stephen Hawking ja arvan, et jätkame." 2016. aastal pidas Hawkings Harvardis Black Hole'i algatuse avaloengu.
Nagu Doeleman märgib, on Hawking ehk kõige tuntum mustade aukude kiirguse lekke olemasolu matemaatilise tuvastamise kohta - seda nimetatakse tema auks nüüd Hawkingi kiirguseks. Algselt soovitas Jacob Bekenstein, kuid selle täpsustas ja konkretiseeris Hawking 1975. aasta paberil. Arusaam, et mustade aukude tohutu gravitatsiooni põhjustatud kvantmõjud võivad tegelikult võimaldada soojuse põgenemist, oli väljakul mängumuusik.
Mustad augud pidid juba ammu olema täiuslikud tarbijad: üksmeelne seisukoht oli, et see, mis toimub mustas augus, jääb musta augu sisse. Hawkingi järeldus, et mustadel aukutel võib olla temperatuur ja laseb kuumusel libiseda, tähendab, et need polnud universumist nii ära lõigatud, kui me arvasime. Me teame nüüd, et astronoomide sõnul on mustad augud räpased sööjad, kes imevad gaasi sisse ja kiirgavad seejärel ära.
"See mõte, et mustad augud kiirgavad, on raudrüüs, " ütles Doeleman. "Seal öeldakse, et musta augu sees on midagi, mida saab väljaspool musta auku manifesteerida."
NASA kunstniku renderdatud tähe imetamine musta auku. Horisontaalteleskoobi meeskonna vaatluste sihtmärgiks on kuum, helendav halo, mis on väga sarnane sellele. (Goddardi kosmoselennukeskus, NASA) Tagamaks, et teleskoop tabab täpselt seda, mida ta näeb, olenemata sellest, kui veidrad või seinast seina andmed on, viib EHT-pilditeadlane Katie Bouman läbi võrgu ja sellega seotud tarkvara intensiivseid katseid. Sel hetkel on EHT tõestanud oma usaldusväärsust ustavate komposiitpiltide genereerimisel (isegi simulatsioonistsenaariumi korral, kus Linnutee keskmes olev objekt näeb täpselt välja nagu Frosty the Snowman). Nii et meeskond tunneb end oma kohanemisvõimes üsna kindlalt.
Teisel EHT-i kaastöötajal, Harvardi teoreetilisel füüsikul Andrew Stromingeril on isiklikum Hawkingi ühendus. Kui ta oli MIT klassi õpilane, oli Strominger üks esimesi oma eakaaslaste seas, kes tunnistas Hawkingi Cambridge'i doktoritöö sära. Jälgides Hawkingi tööd järgnevatel aastatel, paelus Strominger Briti füüsiku püüdlusi siduda gravitatsioonilise kosmose moonutuse suurejoonelised efektid kvantmehaanika minimaski masinatega - tööga, mis sobis ilusti tema enda huvivaldkondadega.
Varem tegid tema ja Hawking ussiavade teooriaid. Mõlemad kohtusid peaaegu igal aastal viimase kolme aastakümne jooksul näost näkku, lüües ringi ideedest ja tehes koostööd originaaluuringutega. Viimati olid nad valinud laiali laialt aktsepteeritud matemaatilise formuleeringu “Ilma juuste teoreemita”, mis näib viitavat sellele, et reaalses universumis võib murranguliste paberite seeria jaoks olemas olla vaid käputäis põhilisi musta augu tüüpe.
See, mille Hawking ja Strominger avastasid ning töötasid innukalt edasi kuni Hawkingi möödumiseni, oli see, et teoreem oli Stromingeri sõnul "täpne matemaatiline vastus valele füüsilisele küsimusele. Ja kui küsida hoolikalt ja õigesti küsimust, on tegelikult palju lõpmatuid mustanahalisi auke. "Veelgi enam, tema sõnul võiks olla võimalik vältida kurikuulsa" teabeparadoksi ", mis seisneb selles, et teave kaob igavesti musta auku. kui musta augu kuju peetakse tarbitud teabe ainulaadseks peegelduseks.
Strominger meenutab südamlikult hiljutist akadeemilist taandumist, kus tema ja Hawkingiga “peeti väga põnevaid arutelusid, mis kestsid hilisõhtuni ja kestsid kogu ülejäänud töötoa. Me jätkasime, kuni ta suri. ”Hawkingi surma puhul avaldas Strominger ajakirjas Scientific American 76-aastase inimese südame, huumori ja alandlikkuse ülevoolava mäletamise, kirjutades:„ Ma tunnen nalja peaaegu sama palju kui Füüsika. Kuid on raske öelda, kust üks algas ja teine lõppes. ”
Doeleman, kes on alati mõelnud endast ja teistest EHT meeskonnas Stephen Hawkingi intellektuaalsetes jälgedes jälgijatena, ütleb, et tema kahetsus on see, et Hawking ei elanud sellepärast, et näha, kuidas EHT tegi oma maamärkide tähelepanekuid. "Mulle meeldib mõelda, et ta ootas EHT-lt mõnda tulemust, " ütleb Doeleman. “Neid oleks temaga jagada olnud suur rõõm ja me kõik oleme kurvad, et me ei kavatse seda võimalust saada. Kuid meie sõdur oli tema mäletamist mööda väga lähedal. ”
Ka Strominger väidab, et ta on pettunud, et Hawking ei tule kohale, et näha Event Horizon teleskoopi ja tema ideede teised kaasaegsed järeltulijad õitsevad. Kuid ta võtab südameasjaks asjaolu, et Hawking inspireerib tulevasi teadlasi - nagu Hawking teda inspireeris - tulevaste põlvede jaoks.
"Stepheni kirg elu ja teaduse vastu oli lahutamatu, " ütleb Strominger. „Nad olid tegelikult ühe mündi kaks poolt. Ta tuletas paljudele meelde, et reaalsuses on midagi enamat kui nende endi oma. Tema tähelepanu keskmes oli teadusliku tõe avastamine, mis on kirjeldamatu ja virgutav reis, et proovida mõista selle universumi reaalsust, milles me elame. ”
