Enrique Garcia arbetar med en superdator med en syrgastub på ryggen. Maskinen han sköter står inne i den tekniska byggnaden vid ALMA:s Array Operations Site, på Chajnantorplatån i norra Chile, 5 100 meter över havet. Det är världens högst belägna superdator, inrymd i vad som sägs vara världens näst högsta byggnad, och luften omkring den är så tunn att kylfläktarna måste pressa fram dubbelt så stor luftvolym som normalt för att processorerna inte ska överhettas. De som underhåller den behöver också hjälp att andas.
Ingen bygger på den höjden för bekvämlighetens skull. Chajnantorplatån valdes därför att den erbjöd något sällsynt: en stor, mycket flack och mycket torr slätt högt uppe i de chilenska Anderna, där vissa områden får så lite som 3 millimeter regn under ett normalår och där det ofta nästan inte finns någon vattenånga ovanför. Priset för den torrheten är en höjd på omkring 5 000 meter, där syrgasmask ofta måste bäras och där det fanns få tidigare exempel på hur man leder ett stort och tekniskt komplicerat byggprojekt. Den omgivande Atacamaöknen är jordens torraste öken utanför polarområdena, med i genomsnitt omkring 15 millimeter nederbörd per år och med vissa väderstationer som aldrig har registrerat regn över huvud taget.
För astronomer som arbetar med millimeter- och submillimetervåglängder är vattenångan fienden. Det är den gas som främst avgör hur ogenomsläpplig atmosfären är vid dessa våglängder, och därför läggs så mycket möda på att mäta den utfällbara vattenångan ovanför en tänkbar plats innan någon gjuter betong. Systematiska jämförelser med identiska instrument, utplacerade på Maunakea på Hawaii, vid Sydpolen och runt Cerro Chajnantor, visade att förhållandena i Chajnantorområdet var klart bättre än på Maunakea. ALMA ligger ovanför en stor del av atmosfären, i utkanten av planetens torraste öken, och blickar ut genom luft som ofta har en extremt låg vattenhalt.
Det som till slut byggdes där är sannolikt det mest ambitiösa markbaserade astronomiprojekt som någonsin genomförts: ett samarbete mellan 20 länder, utsträckt över 16 kilometer på 5 000 meters höjd, ett decennium i byggtid och mer än en miljard dollar i kostnad. Nästan varje vetenskaplig förväntan som ställdes på anläggningen har infriats eller överträffats. Det enda som inte stämde med förutsägelserna var klimatet. Atacama är normalt en av världens torraste platser, men en plats 5 000 meter upp drabbas också av de hårda vindar och kraftiga snöfall som hör höjden till.
Höjden präglar allt i hur observatoriet bemannas. Iván López, ALMA:s säkerhetschef, har beskrivit en verksamhet med ungefär 250 personer, varav omkring 50 utsätts för periodvis syrebrist, det medicinska tillstånd där kroppen inte får tillräckligt med syre. De anställda tar sig från Operations Support Facility på 2 900 meter upp till antennerna på 5 100 meter på mindre än en timme, och de gör den resan dagligen, vilket inte har något gemensamt med den långsamma acklimatisering som bergsbestigare använder. Åtgärderna är praktiska och föga glamorösa: den tekniska byggnaden syresätts numera permanent av en anläggning för flytande syre på plats, ryggsäckar har konstruerats så att en arbetare kan bära med sig en syrgastub vart som helst, och eftersom gasen är mycket torr får personalen nässprej för att hålla luftvägarna fuktiga. Förare på vägen upp och ner uppmanas att ta med sig en medpassagerare, personalen arbetar i grupper om minst två och följer exakta rutiner uppdelade i små listade arbetsmoment, och alla går ett schema med åtta dagar på plats följt av sex dagars ledighet nere vid havsnivå. Även maskinerna far illa. Delar som förväntades hålla ett visst antal år håller ofta hälften så länge, och den beräknade tiden för varje enskild uppgift har fått skrivas om. Gruvbolagen brottas med liknande problem, men föga av deras kunskap har publicerats, så observatoriet har fått lära sig under resans gång med hjälp av medarbetare som tidigare arbetat på Hawaii och vid det närbelägna APEX-teleskopet.
År 2017 blev denna tunna, torra luftpelare en del av något större. Event Horizon Telescope länkar samman radioantenner över hela jordklotet med hjälp av interferometri med mycket långa baslinjer, synkroniserar anläggningarna med atomur av typen vätemaser och utnyttjar jordens rotation för att i praktiken skapa ett enda teleskop stort som planeten, med observationer vid våglängden 1,3 millimeter. De åtta medverkande teleskopen stod på vulkaner på Hawaii och i Mexiko, på berg i Arizona och i spanska Sierra Nevada, i chilenska Atacama och i Antarktis. Vart och ett av dem gav omkring 350 terabyte data per dygn, lagrade på heliumfyllda hårddiskar som sedan flögs till specialiserade superdatorer, så kallade korrelatorer, vid Max Planck-institutet för radioastronomi och vid MIT Haystack Observatory för att vävas samman. Den vinkelupplösning som uppnåddes, 20 mikrobågsekunder, räcker för att läsa en tidning i New York från ett kafé i Paris.
ALMA:s bidrag var avgörande. Att lägga till anläggningen som ankarstation höjde hela nätverkets känslighet med en tiopotens, och det var det som förvandlade Event Horizon Telescope från ett instrument som kunde upptäcka strukturer till ett som kunde skapa en bild. ”ALMA är den känsligaste anläggningen i EHT, och dess 66 högprecisionsantenner var avgörande för att göra EHT till en framgång”, sade Xavier Barcons, generaldirektör för Europeiska sydobservatoriet.
Den 10 april 2019 offentliggjorde samarbetet resultatet vid samordnade presskonferenser runt om i världen, i sex artiklar som publicerades tillsammans i The Astrophysical Journal Letters: en ring av glödande plasma med en mörk fläck i mitten, skuggan av det supermassiva svarta hålet i hjärtat av Messier 87, en massiv galax i Virgohopen. Objektet befinner sig 55 miljoner ljusår från jorden och har en massa som är 6,5 miljarder gånger solens. Dess händelsehorisont, den gräns som teleskopet har fått sitt namn efter, är ungefär 2,5 gånger mindre än den skugga den kastar och mäter knappt 40 miljarder kilometer tvärs över.
Bilden visar inte det svarta hålet självt. Svarta hål är svarta därför att inget ljus tar sig ut ur dem, så själva hålet är osynligt; det som syns är den heta gas som virvlar runt det under gravitationens inflytande nära horisonten. I decennier hade dessa objekt levt i teorin, i ekvationer och i den sortens datormodeller som används i filmer. Vad teleskopnätet åstadkom var att flytta händelsehorisonten ut ur matematiken och in bland de ting som kan observeras direkt, och planen är att fortsätta: nya stationer på andra kontinenter och så småningom satelliter i rymden, för skarpare bilder och kanske till och med rörliga bilder av det heta plasmat.
För dem som hade ägnat år åt att förutsäga hur en sådan ring borde se ut var jämförelsens ögonblick obehagligt. ”Mötet mellan teori och observationer är alltid ett dramatiskt ögonblick för en teoretiker. Det var en lättnad och en källa till stolthet att inse att observationerna stämde så väl med våra förutsägelser”, sade Luciano Rezzolla vid Goethe Universität i Tyskland.