På mange måder lignede den afdøde astrofysiker Stephen Hawking de meget fænomener, han tilbragte så meget af sit liv med at konseptualisere: sorte huller. Som et sort hul var Hawking en massiv tilstedeværelse, der trak rundt omkring ham i sin personlige bane. Hvor sorte huller samler lys, indsamlede Hawking armaturer - hans cirkel af intellektuelle venner og bekendte var så energiske og lyse, som de kommer, inklusive Illinois-født fysiker og manusforfatter Leonard Mlodinow, Caltech-Nobelisten Kip Thorne og den britiske astronom Royal Martin Reese.
Selvom sorte huller er kendt for at ødelægge og komprimere alt, hvad der er ulykke, der falder inden for deres rækkevidde, var Hawking altid forbløffende kreativ. Han udvidede den kollektive fantasi for menneskeheden på en måde, som få andre har formået, og hjalp både videnskabsmænd og ikke-videnskabsmænd til bedre at forstå universets arbejde. I kølvandet på hans død trådte scoringer af Hawkings mangeårige samarbejdspartnere tilbage fra den daglige forskydning for at reflektere over de virkninger, han havde haft på deres liv.
Blandt hans mange samarbejder havde Hawking en stor indflydelse på et hidtil uset globalt astronomiprojekt kaldet Event Horizon Telescope (EHT), hvis udvikling delvist blev ledet af Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Opgaven fra EHT er bedragerisk enkel: skab det første billede af et ægte sort hul nogensinde. Dets mål, omkring fire millioner gange massen af vores sol, ligger i hjertet af vores galakse, Mælkevejen. Den igangværende mission, som involverer et stort netværk af teleskoper, hvis observationer vil blive sammensat, spænder over snesevis af akademiske institutioner over hele kloden.
I en afstand af 26 lysår kan det virke underligt, at vi overhovedet kan registrere et sådant objekt. Men sorte huller er meget mindre mørke og livløse, end de fleste ville forvente. ”Man skulle tro, at et sort hul, der sluger lys, ikke ville være synligt, ” siger EHT-direktør Sheperd Doeleman. ”Men faktisk er der så meget gas og støv, der prøver på at komme ind i det, at gennem friktion og opvarmning skinner gassen omkring det sorte hul med en temperatur på hundreder af milliarder grader. De ender med at være nogle af de lyseste ting på himlen. ”
EHT-direktør Sheperd Doeleman siger, at Stephen Hawking spillede en dobbelt rolle i udformningen af projektet. På den ene side minder Hawkings tekniske fund EHT-forskere om, at uanset deres forudgående opfattelse af, hvordan dette sorte hul ser ud, skal de være klar til noget. ”Han viste virkelig nogle af de sædvanlige resultater, der førte til vores forståelse af, at sorte huller kan udsende stråling, ” siger Doeleman. ”Indtil da havde de været disse afløb fra universet, der var en envejs dør. Og han solidariserede matematikken og tankegangen bag det faktum, at de ser ud til at være i stand til at fordampe og udstråle al den energi, de har slugt. Så i den forstand bliver de helt forskellige genstande. ”
Samtidig er det makroskopiske eksempel på Hawking, en mand, der formåede at samle sædteorier om sort huldynamik fra rammerne af sin elektriske kørestol, en kilde til dyb inspiration for EHT-teamet. ”Når tingene bliver svære, ” siger Doeleman, ”Jeg tænker på nogen som Stephen Hawking, og jeg tror, fortsæt med det.” I 2016 holdt Hawkings det indledende foredrag for Black Hole Initiative i Harvard.
Som Doeleman bemærker, er Hawking måske bedst kendt for matematisk at fastlægge eksistensen af strålingslækage i sorte huller - nu betegnet som "Hawking-stråling" til hans ære. Oprindeligt foreslået af Jacob Bekenstein, men udflettet og konkretiseret af Hawking i et papir fra 1975, forestillingen om, at kvanteeffekter fremkaldt af den enorme tyngde af sorte huller faktisk kunne tillade en vis varme at undslippe, var en spiludveksler i marken.
Sorte huller havde længe været meningen at være perfekte forbrugere: Konsensusopfattelsen var, at hvad der sker i et sort hul forbliver i et sort hul. Hawkings konstatering af, at sorte huller kunne have temperaturer og lade varmen glide væk antydede, at de ikke var så afskåret fra universet, som vi havde troet. Vi ved nu, at sorte huller, astronomer gerne siger, er "rodede spiser", der suger til sig gas og derefter sprænger stråling ud.
”Denne idé om sorte huller, der stråler, er chinken i rustningen, ” siger Doeleman. ”Det siger, at der er noget inde i det sorte hul, der kan manifesteres uden for det sorte hul.”
En NASA-kunstners gengivelse af en frisk stjerne suges ind i et sort hul. En varm, lysende glorie af snavs, der ligner denne, vil være målet for Event Horizon Telescope-teamets observationer. (Goddard Spaceflight Center, NASA) For at sikre, at teleskopet nøjagtigt vil fange det, det ser uanset hvor bizarre eller off-the-wall dataene er, er EHT-billedvidenskabsmand Katie Bouman i spidsen for intensive tests af netværket og dets tilhørende software. På dette tidspunkt har EHT bevist sin pålidelighed i at generere trofaste sammensatte billeder (selv i et simuleringsscenarie, hvor objektet i midten af Mælkevejen ligner nøjagtigt Frosty the Snowman). Så alt i alt føler teamet sig ganske sikker på deres tilpasningsevne.
En anden EHT-bidragyder, Harvards teoretiske fysiker Andrew Strominger, har en mere personlig Hawking-forbindelse. Strominger, tilbage da han var en MIT grad studerende, havde været en af de allerførste blandt hans kammerater til at genkende glansen af Hawkings Cambridge PhD-afhandling. På sporing af Hawkings arbejde i årene efter blev Strominger fascineret af den britiske fysiker bestræbelser på at forbinde de store effekter af gravitationel rumtidsforvrængning med det lille maskintekniske maskiner i kvantemekanik - arbejde, der smilede smukt med hans egne interesseområder.
Inden længe samarbejdede han og Hawking om teorier om ormehuller. De to mødtes ansigt til ansigt næsten hvert år i de sidste tre årtier, hvor de sprang rundt om ideer og samarbejdede om original forskning. Senest havde de plukket fra hinanden den såkaldte “No Hair Theorem”, en bredt accepteret matematisk formulering, der ser ud til at antyde, at kun en håndfuld grundlæggende sort hultyper kan eksistere i det virkelige univers, til en række banebrydende papirer.
Hvad Hawking og Strominger opdagede og arbejdede ivrigt med at formalisere helt indtil Hawking var gået, var, at teoremet, i Strominger's ord, ”et præcist matematisk svar på det forkerte fysiske spørgsmål. Og hvis du omhyggeligt stiller spørgsmålet på den rigtige måde, er der faktisk en uendelig række sorte huller. ”Hvad mere er, siger han, at det kunne være muligt at undgå, at det berygtede“ informationsparadoks ”af information går evigt tabt i et sort hul hvis det sorte huls form betragtes som en unik afspejling af den information, det har forbrugt.
Strominger minder om en nylig akademisk tilbagetog, hvor han og Hawking ”havde nogle meget spændende diskussioner, der fortsatte indtil sent om aftenen og fortsatte gennem resten af værkstedet. Vi fortsatte, indtil han døde. ”I anledning af Hawkings død offentliggjorde Strominger en sprudlende erindring af 76-åringen hjerte, humor og ydmyghed i Scientific American, hvor han skrev:” Jeg vil savne sjovet næsten lige så meget som fysik. Men det er svært at sige, hvor den ene begyndte, og den anden sluttede. ”
Doeleman, der altid har tænkt på sig selv og de andre på EHT-teamet som følgere i de intellektuelle fodspor fra Stephen Hawking, siger, at hans eneste beklagelse er, at Hawking ikke levede for at se EHT gøre sine milepæle observationer. ”Jeg kan godt lide at tro, at han ventede på nogle af resultaterne fra EHT, ” siger Doeleman. ”Det ville have været en stor glæde at dele dem med ham, og vi er alle triste over, at vi ikke får den chance. Men vi soldater videre med hans hukommelse meget tæt på. ”
Strominger siger også, at han er skuffet over, at Hawking ikke vil være ved for at se Event Horizon Telescope og de andre moderne efterkommere af hans ideer blomstre til frugt. Men han tager højde for, at Hawking vil inspirere fremtidige videnskabsfolk - som Hawking inspirerede ham - i generationer fremover.
”Stephens lidenskaber til livet og for videnskaben var uadskillelige, ” siger Strominger. ”De var virkelig to sider af den samme mønt. Han mindede mange om, at der er mere i virkeligheden end deres egne. Det, han fokuserede på, var at opdage videnskabelig sandhed, som er en ubeskrivelig, spændende rejse for at prøve at forstå virkeligheden i det univers, vi lever i. ”
