Prve slike crnih rupa u boji uskoro stižu zahvaljujući novoj tehnici promatranja

Znanstvenici okupljeni oko Event Horizon Teleskopa razvili su novu metodu promatranja neba u radijskom spektru koja će po prvi put omogućiti snimanje slika crnih rupa u boji. Umjesto dosadašnjih jednobojnih prikaza, nova tehnologija donosi mogućnost da ove zagonetne kozmičke objekte sagledamo u višefrekvencijskoj slici rekonstruiranoj iz podataka.

Boja u fizici nije stvar estetike, već mjere. Svjetlost različitih valnih duljina i frekvencija opažamo kao različite boje. Što je valna duljina duža, svjetlost je pomaknuta prema crvenom kraju spektra; kraće valne duljine pripadaju plavom kraju. Naše oči prepoznaju samo mali dio elektromagnetskog spektra, i to pomoću tri vrste fotoreceptora osjetljivih na crvenu, zelenu i plavu. Na temelju tih signala, mozak stvara percepciju boje.

Digitalni senzori funkcioniraju na sličan način. Snimaju tri glavna spektra i rekonstruiraju sliku u boji. No radio valovi ne spadaju u vidljivo područje i ne mogu se registrirati izravno. Umjesto toga, radio teleskopi mogu detektirati različite frekvencijske pojaseve, koji se zatim prevode u vizualne prikaze nalik bojama.

Tehnika višefrekvencijskog snimanja omogućit će slike crnih rupa u boji

Dosad su radio teleskopi mogli promatrati nebo samo u jednom frekvencijskom pojasu istodobno. Da bi se dobila slika u boji, astronomi su morali više puta snimati isti objekt, svaki put na drugoj frekvenciji, i kasnije pokušati složiti sve dijelove u jednu cjelinu. Kod stabilnih objekata to nije predstavljalo veliki problem. Ali kad se radi o brzim, promjenjivim pojavama — poput okolice crnih rupa — slike snimljene u različitim trenucima često se ne mogu precizno uskladiti.

Tu na scenu stupa nova metoda koja koristi princip prijenosa faze frekvencije (engl. frequency phase transfer). Promatrajući nebo istovremeno na valnim duljinama od 3 i 1 milimetra, astronomi mogu iskoristiti podatke iz stabilnijeg 3-milimetarskog signala za ispravljanje atmosferskih izobličenja u osjetljivijem, ali oštrijem 1-milimetarskom signalu. Takav pristup omogućuje precizno usklađivanje podataka i naknadnu rekonstrukciju slike s više frekvencija — odnosno u boji.

Ova metoda još je u eksperimentalnoj fazi, a aktualna studija predstavlja tek dokaz da sustav funkcionira. No rezultati su ohrabrujući. Tehnologija se sada može primijeniti i proširiti u sklopu nadolazećih projekata poput nove generacije Event Horizon Teleskopa (ngEHT) te svemirske misije Black Hole Explorer (BHEX). Oba projekta predviđaju opažanja s višom preciznošću i mogućnost višefrekvencijskog snimanja u stvarnom vremenu.

Uskoro bismo mogli vidjeti slike crnih rupa kakve dosad nismo mogli ni zamisliti — u boji, u visokoj rezoluciji i s novom razinom detalja. Umjesto jednobojnih sjena, ove vizualizacije ponudit će dinamične prikaze okruženja oko horizonta događaja, izrađene na temelju stvarnih podataka. To nije samo estetski iskorak, već značajan pomak u razumijevanju nekih od najtajanstvenijih objekata u svemiru.