Sfotografowaliśmy niemożliwe. Oto pierwsze w historii zdjęcie czarnej dziury
Ten dzień na pewno zostanie zapamiętany w historii nauki. Dzięki międzynarodowemu projektowi Event Horizon Telescope (EHT) udało nam się po raz pierwszy w historii uwiecznić na zdjęciu czarną dziurę, znajdującą się w centrum galaktyki M87.
Pierwszym człowiekiem, który stwierdził, że we wszechświecie muszą istnieć obszary czasoprzestrzeni, których ze względu na ogromne siły grawitacji nie może opuścić absolutnie nic, łącznie ze światłem był Albert Einstein. Bez czarnych dziur, Einsteinowi posypałaby się cała teoria względności, więc o wiele prościej było - trochę w ciemno - założyć ich istnienie.
Z biegiem lat naukowcy nabierali coraz większej pewności, co do ich istnienia. Do tej pory jednak pewność ta bazowała na obserwacji innych obiektów kosmicznych znajdujących się w pobliżu czarnych dziur i symulacji bazujących na teorii względności. Czyli: niby wiedzieliśmy, że czarne dziury istnieją, ale nie dysponowaliśmy żadnym niepodważalnym dowodem na ten stan rzeczy. Dziś już dysponujemy.
Czarna dziura - pierwsze w historii zdjęcie wygląda tak:
Tak właściwie to jej cień, na którym widzimy koronę plazmy otaczającą horyzont zdarzeń, czyli granicę czasoprzestrzeni, po przekroczeniu której żaden obiekt, nawet światło nie może się już wydostać. W samym środku horyzontu zdarzeń robi się jeszcze dziwniej, bowiem wg teorii względności znajduje się tam osobliwość, czyli punkt (a przynajmniej tak nam się wydaje), w którym przyspieszenie grawitacyjne i gęstość materii robią się… nieskończone.
Czarna dziura została uchwycona w samym galaktyki M87. Jej rozmiary są… właściwie trudne do wyobrażenia. Średnica samego cienia czarnej dziury wynosi ok. 40 mld kilometrów (sam horyzont jest od niego ok. 2,5 razy mniejszy) i żeby tam dolecieć, musielibyśmy przebyć 55 mln lat świetlnych. Jeszcze ciekawiej robi się, jeśli przyjrzymy się wyznaczonej przez astronomów masie czarnej dziury. Wynosi ona - bagatela - 6,5 miliardów mas naszego Słońca, czyli gwiazdy o promieniu 695 tys. kilometrów. Do przygotowania samej fotki wykorzystano 5 petabajtów danych,
Jak zrobiono to zdjęcie czarnej dziury?
Wszystko sprowadza się do projektu Event Horizon Telescope, który w rzeczywistości jest siecią radioteleskopów, umieszczonych w różnych miejscach na naszej planecie. W tym te umieszczone w dość nieprzystępnych miejscach, takich jak Antarktyda, pustynie (Atakama w Chile), czy wulkaniczne zbocza (Hawaje, Meksyk).
Dzięki wykorzystaniu technologii interferometrii wielkobazowej, naukowcom udało się wykorzystać tę sieć do utworzenia ogromnego, wirtualnego teleskopu rozmiaru naszej planety. To oczywiście pozwala na ogromne zbliżenia. Gdyby EHT skierować na naszego naturalnego satelitę, pewnie bylibyśmy w stanie odczytać napisy na metce amerykańskiej flagi, która powiewa tam sobie od 1969 r. O ile ma metkę oczywiście.
W projekt EHT zaangażowało się ponad 200 naukowców z całego świata. W tym dwoje Polaków. Chodzi o prof. Monikę Mościbrodzką z holenderskiego uniwersytetu Radboud w Nijmegen i dr Maćka Wielgusa z Black Hole Initiative na amerykańskim uniwersytecie Harwarda. Prof. Mościbrodzka odpowiedzialna była grupę naukowców zajmujących się badaniem polaryzacji światła wokół czarnej dziury. Dr Wielgus z kolei zajmował się badaniem czasowej zmienności obserwowanego obiektu oraz statystyczną weryfikacją danych z sieci EHT.
To dopiero początek projektu EHT.
Skoro wiemy już, że nasz największy, wirtualny teleskop jest w stanie dostarczyć zdjęcia najbardziej skrytych obiektów we wszechświecie, podejrzewam, że osoby zaangażowane w ten projekt będą chciały przyjrzeć się innym czarnym dziurom. Na przykład tej, w centrum Drogi Mlecznej - o ile oczywiście istnieje. Od teraz możemy domagać się już jej zdjęć. Cudownie byłoby też uchwycić moment zderzenia dwóch czarnych dziur. Mam nadzieję, że teraz to już tylko kwestia czasu.
