En 2019, la collaboration Event Horizon Telescope (EHT) a produit la toute première image d’un trou noir, stupéfiant le monde.
Maintenant, les scientifiques vont plus loin. La collaboration de nouvelle génération Event Horizon Telescope (ngEHT) vise à créer des vidéos de haute qualité de trous noirs.
Mais cette collaboration de nouvelle génération est également révolutionnaire à d’autres égards. Il s’agit de la première grande collaboration en physique rassemblant les perspectives des sciences naturelles, des sciences sociales et des sciences humaines.
Pour un télescope virtuel couvrant la planète, plus un télescope est grand, plus il est efficace pour voir des choses qui semblent minuscules de loin. Pour produire des images de trous noirs, nous avons besoin d’un télescope presque de la taille de la Terre elle-même. C’est pourquoi l’EHT utilise de nombreux télescopes et réseaux de télescopes dispersés à travers le monde pour former un seul télescope virtuel de la taille de la Terre. C’est ce qu’on appelle l’interférométrie à très longue ligne de base.
L’astrophysicien de Harvard Shep Doeleman, directeur fondateur de l’EHT, a comparé ce type d’astronomie à l’utilisation d’un miroir brisé. Imaginez briser un miroir et disperser les morceaux à travers le monde. Ensuite, vous enregistrez la lumière captée par chacune de ces pièces tout en gardant une trace du timing, et collectez ces données dans un superordinateur pour reconstruire virtuellement un détecteur de la taille de la Terre.
La toute première image 2019 d’un noir trou a été fait en empruntant des télescopes existants sur six sites. Maintenant, de nouveaux télescopes sur de nouveaux sites sont en cours de construction pour mieux combler les lacunes du miroir brisé. La collaboration est actuellement en train de sélectionner des endroits optimaux à travers le monde, pour augmenter le nombre de sites à environ 20.
Cette entreprise ambitieuse a besoin de plus de 300 experts organisés en trois groupes de travail techniques et huit groupes de travail scientifiques. Le groupe de travail sur l’histoire, la philosophie et la culture vient de publier un rapport historique décrivant comment les chercheurs en sciences humaines et sociales peuvent travailler avec des astrophysiciens et des ingénieurs dès les premières étapes d’un projet.
Le rapport comporte quatre domaines d’intérêt : collaboratif la formation des connaissances, les fondements philosophiques, les algorithmes et la visualisation, et l’implantation responsable des télescopes.
Comment pouvons-nous tous collaborer ? Si vous avez déjà essayé d’écrire un article (ou quoi que ce soit !) avec quelqu’un d’autre, vous savez à quel point cela peut être difficile. Imaginez maintenant essayer d’écrire un article scientifique avec plus de 300 personnes.
Doit-on s’attendre à ce que chaque auteur croit et soit prêt à défendre chaque partie de l’article et ses conclusions ? Comment devrions-nous tous déterminer ce qui sera inclus ? Si tout le monde doit être d’accord avec ce qui est inclus, cela se traduira-t-il par la publication de résultats conservateurs et édulcorés ? Et comment autorisez-vous la créativité individuelle et la science qui repousse les limites (en particulier lorsque vous essayez d’être le premier à capturer quelque chose) ? Pour résoudre de telles questions, il est important d’équilibrer les approches collaboratives et de structurer l’implication de chacun d’une manière qui favorise le consensus, mais permet également aux gens d’exprimer leur désaccord. La diversité des croyances et des pratiques parmi les membres de la collaboration peut être bénéfique pour la science.
Comment visualisons-nous les données ? Les choix esthétiques concernant les images et vidéos finales du trou noir s’inscrivent dans un contexte plus large de culture visuelle.
En réalité, les flammes bleues sont plus chaudes que les flammes apparaissant orange ou jaunes. Mais dans l’image en fausses couleurs ci-dessus du Sagittaire A *-le trou noir au centre de la Voie lactée-la palette de couleurs de teintes rouge orangé a été choisie car on pensait que l’orange communiquerait à un public plus large à quel point le matériau incandescent était chaud. autour du trou noir est.
Cette approche est liée aux pratiques historiques des images scientifiques assistées par la technologie, telles que celles de Galileo, Robert Hooke et Johannes Hevelius. Ces scientifiques ont combiné leurs premières images télescopiques et microscopiques avec des techniques artistiques afin qu’elles soient lisibles par un public non spécialisé (en particulier ceux qui n’avaient pas accès aux instruments pertinents).
Comment la philosophie peut aider trous seraient d’un grand intérêt pour les physiciens théoriciens. Cependant, il existe un pont entre la théorie mathématique formelle et le monde désordonné de l’expérimentation où les hypothèses idéalisées ne tiennent souvent pas.
Les philosophes peuvent aider à combler cet écart avec des considérations de risque épistémique-comme le risque de rater la vérité ou commettre une erreur. La philosophie aide également à étudier les hypothèses sous-jacentes que les physiciens pourraient avoir à propos d’un phénomène.
Par exemple, une approche pour décrire les trous noirs est appelée le”théorème sans cheveux”. C’est l’idée qu’un trou noir isolé peut être simplifié à quelques propriétés seulement, et il n’y a rien de complexe (de poilu) à ce sujet. Mais le théorème sans cheveux s’applique aux trous noirs stables. Il repose sur l’hypothèse que les trous noirs finissent par s’installer dans un état stationnaire.
Installation responsable des télescopes clarté atmosphérique, accessibilité et coûts. Il y a eu un manque historique de considération pour les communautés locales, y compris les peuples des Premières Nations.
Comme le souligne la lutte à Mauna Kea à Hawai’i, les collaborations scientifiques sont obligées de tenir compte des considérations éthiques, sociales et environnementales lors du choix d’un site.
Le ngEHT vise à faire progresser les pratiques d’implantation responsables. Il rassemble des experts en philosophie, histoire, sociologie, plaidoyer communautaire, science et ingénierie pour contribuer au processus de prise de décision en tenant compte des facteurs culturels, sociaux et environnementaux lors du choix d’un nouvel emplacement de télescope.
Dans l’ensemble, cette collaboration est un exemple passionnant de la façon dont les plans ambitieux exigent des approches innovantes-et de la façon dont les sciences évoluent au 21e siècle.
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