Kosmos  / News

Przez ten teleskop, moglibyśmy obejrzeć rozgrywkę bilarda na Księżycu, ale sprawdza on, co się dzieje wokół czarnej dziury

150 interakcji
dołącz do dyskusji

Teleskop Horyzontu Zdarzeń (EHT) ponownie dostarcza. Instrument, który jakiś czas temu pozwolił naukowcom stworzyć pierwszy obraz przedstawiający otoczenie supermasywnej czarnej dziury M87*, trzymał w zanadrzu dodatkowe informacje, które naukowcy wykorzystali dopiero teraz.

EHT wbrew nazwie, nie jest pojedynczym teleskopem, a raczej siecią wielu teleskopów rozsianych po całym świecie. Gdy część z nich jednocześnie prowadzi obserwacje tego samego punktu w przestrzeni, to zebrane w ramach takich synchronicznych obserwacji dane sprawiają, że naukowcy są w stanie dostrzec obiekty, które byłby  w stanie dostrzec teleskop o średnicy Ziemi.

Pojedyncze teleskopy należące do sieci EHT działają w trakcie takich obserwacji nie jak pojedyncze czasze, a raczej jako fragmenty jednej wielkiej czaszy teleskopu. Jak mówią sami astronomowie, za pomocą tak potężnego teleskopu, moglibyśmy obejrzeć rozgrywkę bilarda na Księżycu.

Pierwszy obraz otoczenia czarnej dziury

W kwietniu 2017 r. astronomowie pracujący przy Teleskopie Horyzontu Zdarzeń obserwowali za jego pomocą supermasywną czarną dziurę w centrum galaktyki M87. Trwające tydzień obserwacje pozwoliły stworzyć pierwsze zdjęcie/obraz, przedstawiający bezpośrednie otoczenie czarnej dziury. Na zdjęciu opublikowanym w 2019 r. cały świat zobaczył jasny, otaczający ją nieregularny dysk akrecyjny. To było ogromne osiągnięcie, które wymagało wielu lat przygotowań.

Dużo się dzieje wokół czarnej dziury

Teraz naukowcy pracujący pod kierownictwem Macieja Wielgusa, astronoma z Centrum Astrofizyki na Harvardzie, przeanalizował dane zebrane w latach 2009-2013 za pomocą prototypowych sieci, zanim jeszcze do EHT dołączyły wszystkie teleskopy. Celem analizy było sprawdzenie czy widoczny na powyższym zdjęciu jasny łuk zachowywał wcześniej taki sam kształt i orientację.

Choć dane zebrane za pomocą niepełnej sieci nie pozwalały na stworzenie zdjęcia czarnej dziury tak jak to miało miejsce w 2017 r., to jednak wzbogacone o modele statystyczne pozwoliły ustalić jak zmieniał się wygląd czarnej dziury M87* na przestrzeni lat.

Obrazy fragmentów dysku akrecyjnego M87* stworzone na podstawie danych zebranych przez niepełny EHT oraz metod modelowania statystycznego

Uzyskane w ten sposób dane, następnie rozciągnięte na okres 2009-2017 pozwala stwierdzić kilka rzeczy. Po pierwsze, średnica czarnej dziury w ogóle się nie zmieniła i przez cały okres obserwacji zgadza się z średnicą, jaką według Ogólnej Teorii Względności Einsteina powinna mieć supermasywna czarna dziura o masie 6,5 mld mas Słońca.

To co się zmieniło to zachowanie dysku akrecyjnego oraz jasnego łuku w nim. Okazało się bowiem, że dysk lekko faluje. Dzięki temu, że badacze postanowili przeanalizować dane z kilku lat, po raz pierwszy mogli zobaczyć prawdziwą dynamikę dysku.

Skąd te wahania, Panie Dysku?

Materia, która znajdzie się za blisko supermasywnej czarnej dziury, uchwycona przez jej grawitację, po spirali na nią opada, dołączając w pewnym momencie do dysku akrecyjnego, w którym ocierając się o inne cząstki, rozgrzewa się do miliardów stopni i ulega jonizacji. Zważając na obecność pola magnetycznego, cząstki w dysku zaczynają z nim oddziaływać, przez co ruch dysku staje się zaburzony.

Naukowcy przyznają, że takich zmian dysku nie da się zauważyć podczas krótkich obserwacji prowadzonych nawet przez wszystkie teleskopy na Ziemi. Aby obejrzeć zmiany zachodzące na przestrzeni kilku lat, czarną dziurę trzeba obserwować kilka lat. Inaczej się nie da.

Aktualnie zestaw badawczy analizuje dane obserwacyjne zebrane w 2018 r. za pomocą nowego teleskopu zainstalowanego na Grenlandii, a już za rok rozpoczną się kolejne obserwacje – tym razem jednak do pozostałych teleskopów dołączą jeszcze dwa nowe. Nie trzeba tutaj Paulo Coelho, aby stwierdzić, że im więcej tym lepiej. Możemy być zatem spokojni – kolejne zdjęcia supermasywnych czarnych dziur mogą być tylko lepsze.

Nie przegap nowych tekstów. Obserwuj Spider's Web w Google News

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst