2019’da Event Horizon Telescope (EHT) işbirliği, dünyayı hayrete düşüren ilk kara delik görüntüsünü üretti.
Şimdi, bilim adamları bunu daha da ileri götürüyor. Yeni nesil Event Horizon Telescope (ngEHT) işbirliği, yüksek kaliteli kara delik videoları oluşturmayı hedefliyor.
Ancak bu yeni nesil işbirliği başka açılardan da çığır açıyor. Doğa bilimleri, sosyal bilimler ve beşeri bilimlerden bakış açılarını bir araya getiren ilk büyük fizik işbirliğidir.
Gezegeni kapsayan sanal bir teleskop için, bir teleskop ne kadar büyükse, uzaktan küçücük görünen şeyleri görmek o kadar iyidir. Kara delik görüntüleri üretmek için neredeyse Dünya büyüklüğünde bir teleskopa ihtiyacımız var. Bu nedenle EHT, Dünya boyutunda tek bir sanal teleskop oluşturmak için dünyanın dört bir yanına dağılmış birçok teleskop ve teleskop dizisini kullanır. Bu, çok uzun temel interferometri olarak bilinir.
EHT’nin kurucu direktörü Harvard astrofizikçisi Shep Doeleman, bu tür astronomiyi kırık bir ayna kullanmaya benzetti. Bir aynayı kırdığınızı ve parçaları dünyanın dört bir yanına saçtığınızı hayal edin. Ardından, zamanlamayı takip ederken bu parçaların her birinin yakaladığı ışığı kaydedersiniz ve bu verileri, Dünya boyutunda bir dedektörü sanal olarak yeniden oluşturmak için bir süper bilgisayarda toplarsınız.
Bir kara deliğin 2019’daki ilk görüntüsü, altı bölgede mevcut teleskoplar ödünç alınarak yapıldı. Şimdi, kırık aynanın boşluklarını daha iyi doldurmak için yeni tesislerde yeni teleskoplar inşa ediliyor. İşbirliği, site sayısını yaklaşık 20’ye çıkarmak için dünya çapında en uygun yerleri seçme sürecindedir.
Bu iddialı girişim, üç teknik çalışma grubu ve sekiz bilim çalışma grubu halinde organize edilmiş 300’den fazla uzmana ihtiyaç duyuyor. Tarih, felsefe ve kültür çalışma grubu, beşeri bilimler ve sosyal bilimler akademisyenlerinin bir projenin ilk aşamalarından itibaren astrofizikçiler ve mühendislerle nasıl çalışabileceklerini özetleyen dönüm noktası niteliğinde bir rapor yayınladı.
Raporun dört odak alanı vardır: işbirlikçi bilgi oluşumu, felsefi temeller, algoritmalar ve görselleştirme ve sorumlu teleskop konumlandırma.
Hepimiz nasıl işbirliği yapabiliriz? Başka biriyle bir makale (veya herhangi bir şey!) yazmayı denediyseniz, bunun ne kadar zor olabileceğini bilirsiniz. Şimdi 300’den fazla kişiyle bilimsel bir makale yazmaya çalıştığınızı hayal edin.
Her yazarın makalenin her bölümüne ve vardığı sonuçlara inanması ve bunu savunmaya istekli olması beklenmeli midir? Neyin dahil edileceğini hepimiz nasıl belirlemeliyiz? Herkesin neyin dahil edildiği konusunda hemfikir olması gerekiyorsa, bu sadece muhafazakar, sulandırılmış sonuçların yayınlanmasıyla mı sonuçlanacak? Ve bireysel yaratıcılığa ve sınırları zorlayan bilime nasıl izin veriyorsunuz (özellikle bir şeyi ilk yakalayan kişi olmaya çalışırken)? Bu tür soruları çözmek için işbirlikçi yaklaşımları dengelemek ve herkesin katılımını fikir birliğini teşvik edecek ama aynı zamanda insanların muhalefetini ifade etmesine izin verecek şekilde yapılandırmak önemlidir. İşbirliği üyeleri arasındaki inanç ve uygulamaların çeşitliliği bilime faydalı olabilir.
Verileri nasıl görselleştiririz? Nihai kara delik görüntüleri ve videolarıyla ilgili estetik seçimler, daha geniş bir görsel kültür bağlamında gerçekleşir.
Gerçekte, mavi alevler turuncu veya sarı görünen alevlerden daha sıcaktır. Ancak Sagittarius A*’nın (Samanyolu’nun merkezindeki kara delik) yukarıdaki sahte renkli görüntüsünde turuncu-kırmızı tonlardan oluşan renk paleti, turuncunun parıldayan malzemenin ne kadar sıcak olduğunu daha geniş kitlelere ileteceğine inanıldığı için seçilmiştir. kara deliğin etrafıdır.
Bu yaklaşım, Galileo, Robert Hooke ve Johannes Hevelius gibi teknoloji destekli bilimsel görüntülerin tarihsel uygulamalarıyla bağlantılıdır. Bu bilim adamları, erken teleskopik ve mikroskobik görüntülerini sanatsal tekniklerle birleştirdiler, böylece uzman olmayan izleyiciler (özellikle ilgili araçlara erişimi olmayanlar) tarafından okunabilir hale geldiler.
Felsefe nasıl yardımcı olabilir Kara deliklerin videoları teorik fizikçiler için önemli bir ilgi alanı olacaktır. Bununla birlikte, resmi matematiksel teori ile idealize edilmiş varsayımların genellikle geçerli olmadığı dağınık deney dünyası arasında bir köprü vardır.
Filozoflar, hakikati kaçırma veya hata yapma riski gibi epistemik risk değerlendirmeleriyle bu boşluğu doldurmaya yardımcı olabilir. Felsefe aynı zamanda fizikçilerin bir fenomen hakkında sahip olabilecekleri temel varsayımları araştırmaya da yardımcı olur.
Örneğin, karadelikleri tanımlamaya yönelik bir yaklaşıma “saçsızlık teoremi” denir. İzole edilmiş bir kara deliğin yalnızca birkaç özelliğe indirgenebileceği fikri ve bunda karmaşık (kıllı) hiçbir şey yok. Ancak saçsızlık teoremi kararlı kara delikler için geçerlidir. Kara deliklerin sonunda durağan bir duruma yerleştiği varsayımına dayanır.
Sorumlu teleskop yerleşimi Teleskoplar için yer seçimi veya teleskop yerleşimi, tarihsel olarak teknik ve ekonomik hususlara göre belirlenir – hava durumu, atmosferik netlik, erişilebilirlik ve maliyetler dahil. İlk Milletler halkları da dahil olmak üzere yerel topluluklar için tarihi bir saygı eksikliği olmuştur.
Hawai’i’deki Mauna Kea’daki mücadelenin vurguladığı gibi, bilimsel işbirliklerinin yerleşim yeri belirlenirken etik, sosyal ve çevresel hususları ele alması zorunludur.
ngEHT, sorumlu yer belirleme uygulamalarını ilerletmeyi amaçlamaktadır. Yeni bir teleskop yeri seçerken kültürel, sosyal ve çevresel faktörleri içeren karar verme sürecine katkıda bulunmak için felsefe, tarih, sosyoloji, topluluk savunuculuğu, bilim ve mühendislik alanlarındaki uzmanları bir araya getirir.
Genel olarak, bu işbirliği, iddialı planların ne kadar yenilikçi yaklaşımlar gerektirdiğinin ve bilimin 21. yüzyılda nasıl geliştiğinin heyecan verici bir örneğidir.