Zdjęcie supermasywnej czarnej dziury już wszyscy widzieli. A jak by wyglądały dwie czarne dziury, jedna za drugą?
Dwa lata temu międzynarodowy zespół naukowców przedstawił pierwsze w historii zdjęcie cienia supermasywnej czarnej dziury i otaczającego ją dysku akrecyjnego. W kosmosie są jednak jeszcze ciekawsze miejsca.
Zanim jednak przejdziemy do tego: owo zdjęcie supermasywnej czarnej dziury znajdującej się 55 mln lat świetlnych od Ziemi w galaktyce M87 potwierdziło także, że naukowcy bardzo dobrze rozumieją procesy zakrzywiania światła w otoczeniu bardzo masywnych obiektów. Od wielu lat bowiem tworzy się komputerowe symulacje przedstawiające otoczenie supermasywnych czarnych dziur. W owych symulacjach widać wyraźnie jak grawitacja czarnej dziury zakrzywia światło otoczenia i gwiezdnego tła czarnej dziury.
Zdjęcie czarnej dziury w M87 pokazało zatem to, czego naukowcy się spodziewali zobaczyć. Można zatem powiedzieć, że zdjęcie potwierdziło to, co wcześniej pokazywały symulacje.
To teraz dorzućmy jeszcze jedną czarną dziurę, a co!
Tak przynajmniej pomyślał astrofizyk Jeremy Schnittman z Centrum Lotów Kosmicznych im. Goddarda. Jak pomyślał, tak zrobił. W ten sposób powstała symulacja przedstawiająca dwie czarne dziury - jedna o masie 200 mln mas Słońca, druga o masie 100 mln mas Słońca - krążące wokół wspólnego środka masy.
Początek animacji przedstawia taniec obu dziur niejako „z góry” - widzimy dwie czarne dziury otoczone dyskami materii opadającej stopniowo na czarną dziurę. Ciekawie robi się jednak dopiero gdy spoglądamy na ten układ z boku, gdy jedna dziura chowa się za drugą. Powstające wtedy obrazy są wprost fenomenalne. Dzięki temu, że w symulacji każda czarna dziura ma swój własny kolor, w momencie kiedy otaczające je światło miesza się ze sobą, możemy rozróżnić które pasmo pochodzi z której czarnej dziury.
Gdy dwie czarne dziury z perspektywy obserwatora znajdują się bezpośrednio za sobą, możemy dojrzeć jednocześnie kilka obrazów dalszej z czarnych dziur. Dokładnie tak jak w zjawisku soczewkowania grawitacyjnego odległych galaktyk, także tutaj możemy dostrzec w pewnym momencie tzw. krzyż Einsteina, składający się z czterech zniekształconych obrazów czarnej dziury znajdującej się za drugą czarną dziurą.
Kiedy zobaczymy takie dwie czarne dziury na zdjęciu, a nie na symulacji?
Raczej nie szybko. Stworzenie zdjęcia cienia i otoczenia czarnej dziury jest zadaniem niezwykle trudnym i jak na razie udało się tego dokonać na jednym obiekcie. Astronomowie pieczołowicie od lat pracują nad zdjęciami dwóch innych obiektów tego typu.
Układy dwóch supermasywnych czarnych dziur należą do rzadkości. Wątpliwe zatem, żeby w najbliższym czasie trafiły w obiektyw Teleskopu Horyzontu Zdarzeń. Niemniej jednak, wizualizacje taka jak powyższa wiarygodnie oddają, czego moglibyśmy się spodziewać, gdyby jednak do tego doszło. A wygląda to niesamowicie.
