Zaprezentowano pierwszy w historii obraz czarnej dziury z centrum Drogi Mlecznej

Kategorie: 

Źródło: Event Horizon Telescope

Ziemia kręci się wokół Słońca, a Słońce kręci się wokół centrum galaktyki – ciemnego, tajemniczego serca Drogi Mlecznej. W tym ciemnym sercu, wokół którego krąży cała galaktyka, znajduje się supermasywna czarna dziura zwana Sagittarius A *, której masa jest około 4,3 miliona razy większa od masy Słońca. Byliśmy w stanie wywnioskować jej obecność i zmierzyć ją na podstawie ruchu otaczających ją obiektów, ale nigdy nie widzieliśmy samego obiektu, aż do teraz.

 

Sagittarius A* wygląda jak wspaniały, rozmazany pomarańczowy pączek – a to co widać to otaczający obiekt pył i cień samego Sgr A*, po raz pierwszy zauważony przez ludzkość dzięki ciężkiej pracy we zespołu projektu Event Horizon Telescope. Trzeba przyznać, że rozmiar pierścienia dobrze odpowiada przewidywaniom ogólnej teorii względności Einsteina. Te bezprecedensowe obserwacje znacznie poprawiły nasze zrozumienie tego, co dzieje się w samym centrum naszej galaktyki i dostarczyły nowych informacji na temat interakcji tych gigantycznych czarnych dziur z otoczeniem.

 

Osiągnięcie nastąpiło trzy lata po opublikowaniu pierwszego w historii obrazu cienia czarnej dziury, supermasywnej czarnej dziury M87*, która ma masę 6,5 miliarda razy większą od Słońca, a znajkduje się w centrum galaktyki 55 milionów lata świetlnych od nas. Sgr A* jest znacznie bliżej, w odległości około 25 800 lat świetlnych. 

 

Próba zobrazowania czarnej dziury to próba zobrazowania niewidzialnego. Czarne dziury nie emitują żadnego promieniowania, które moglibyśmy wykryć. Są tak gęste, że poza pewnym punktem, zwanym horyzontem zdarzeń, nawet światło, najszybsza rzecz we wszechświecie, nie może osiągnąć prędkości ucieczki przed ich przyciąganiem grawitacyjnym.

M87* jest tym, co nazywamy aktywnym jądrem galaktycznym. Oznacza to, że jest zasilany - otoczony ogromnym dyskiem pyłu i gazu, który jest wciągany do czarnej dziury. Szalone tarcie i grawitacja podgrzewają ten materiał, dzięki czemu jasno świeci. Dokładnie to widzimy na fotografii M87*, gdzie cień czarnej dziury znajduje się w centrum świetlistej materii.

Nigdy nie byliśmy w stanie uzyskać tego szczegółowego obrazu jaki osiągnięto w przypadku Sgr A*. Aby przezwyciężyć te trudności, Event Horizon Telescope połączył osiem teleskopów z całego świata, które pracowały razem w teleskopie wielkości Ziemi o imponującej rozdzielczości. Podczas kampanii obserwacyjnej w 2017 roku wykonano dużą liczbę zdjęć, w wyniku czego uzyskano sześć terabajtów danych. Te dane musiały zostać przetworzone i przeanalizowane, co zajęło lata, i trzeba było opracować nowe algorytmy, aby zrekompensować szybką zmienność.

Naukowcy pracujący w projekcie EHT stworzyli tym samym pierwszy w historii obraz Sgr A*, uśredniając tysiące obrazów wygenerowanych różnymi metodami obliczeniowymi - z których wszystkie dokładnie pasują do danych EHT. Ten uśredniony obraz zachowuje cechy, które są najczęstsze na różnych obrazach i tłumi cechy, które rzadko się pojawiają. Obrazy zostały pogrupowane w cztery klasy na podstawie podobieństw, które można zobaczyć na dole powyższego obrazu. Histogramy pokazują względną liczbę obrazów należących do każdego skupienia.

 

Supermasywne czarne dziury to kosmiczna tajemnica. Nie wiemy, jak udało im się osiągnąć tak duże rozmiary – Sgr A* jest w rzeczywistości dość mała jak na jeden z tych tworów. Nie wiemu jak w ogóle powstały takie monstra, a wygląda na to, że są głównymi siłami napędowymi ewolucji kosmosu. Całe galaktyki krążą wokół nich; napędzają powstawanie gwiazd nawet poza własnymi galaktykami. Supermasywne czarne dziury, które zwykle badamy, są aktywne, jak M87*. Dzieje się tak, ponieważ materiał w otaczającej je przestrzeni emituje światło, a pola magnetyczne czarnej dziury mogą napędzać dżety w przestrzeń międzygalaktyczną, która może nam powiedzieć o obecności czarnej dziurze.

 

Nowe wyniki zostały opublikowane w specjalnym wydaniu The Astrophysical Journal Letters.

Ocena: 

5
Średnio: 5 (1 vote)
loading...

Skomentuj