Teleskop Horyzontu Zdarzeń powraca. Tym razem pokazał nam wnętrze kwazara
Nazwę teleskopu, który w rzeczywistości składa się z sieci radioteleskopów znajdujących się w różnej części globu, możemy już kojarzyć. To on dostarczył nam bowiem spektakularne zdjęcia supermasywnych czarnych dziur w galaktyce M87 oraz w naszej galaktyce - Drodze Mlecznej. To dzięki niemu mogliśmy na własne oczy zobaczyć, jak wygląda materia otaczająca te fascynujące obiekty. Teraz jednak naukowcy z projektu ETH postanowili spojrzeć na coś zupełnie innego.
Najnowszym celem urządzenia stał się jeden z najjaśniejszych obiektów w obserwowalnym wszechświecie - kwazar NRAO 530 oddalony od nas o 7,5 miliarda lat świetlnych.
Czym jest kwazar?
Pierwsze kwazary zaobserwowano jeszcze w XIX wieku. Przez długi czas astronomowie nie widzieli w nich nic szczególnego. Obiekty te bowiem brano za jedne z tysięcy gwiazd widocznych na nocnym niebie. W drugiej połowie XX wieku astronomowie odkryli, że widmo tych obiektów nie przypomina w żadnym stopniu widma gwiazd. W przeciwieństwie do niego jest ono bardzo przesunięte ku czerwieni, co automatycznie oznacza, że owe pozorne gwiazdy nie znajdują się w naszej galaktyce, ani nawet w jej otoczeniu, a odległości do nich są kosmologiczne i liczone w miliardach lat świetlnych.
Taka informacja była sporym zaskoczeniem. Skoro odległość była tak duża, to źródłem promieniowania nie mogłaby być gwiazdą. To musiało być coś zupełnie innego.
W toku badań naukowcy ustalili jednak na co tak naprawdę patrzą. Kwazar to centralna część odległej galaktyki, w której centrum znajduje się masywna i bardzo aktywna czarna dziura otoczona masywnym dyskiem akrecyjnym, z którego materia opada na ową czarną dziurę. Tarcie między cząstkami pyłu i gazu w dysku akrecyjnym prowadzi do jego rozgrzania do wysokich temperatur, czemu towarzyszy emisja ogromnych ilości promieniowania elektromagnetycznego. To właśnie to promieniowanie widoczne jest na Ziemi jako kwazar. Ze względu na potężne odległości dzielące te obiekty od nas, kwazary na pierwszy rzut oka rozmiarami przypominają gwiazdy.
Co zatem zobaczył Teleskop Horyzontu Zdarzeń?
NRAO 530 to kwazar oddalony od nas o 7,5 miliarda lat świetlnych. Supermasywna czarna dziura we wnętrzu galaktyki otoczona jest gęstym dyskiem akrecyjnym materii, która w większości opada za horyzont zdarzeń, gdzie już nie jest dostępna dla obserwatorów znajdujących się na zewnątrz. Warto jednak tutaj zauważyć, że nie cała materia kończy w czarnej dziurze. Część materii podąża wzdłuż linii pola magnetycznego i dociera do biegunów tego układu, skąd wyrzucana jest w przestrzeń kosmiczną w formie niezwykle silnych dżetów plazmy uciekającej od czarnej dziury z ogromnymi prędkościami. Do dzisiaj naukowcy do końca nie wiedzą, jak zasilane są owe dżety.
I do tego właśnie mógł przydać się teleskop ETH. Obserwacje kwazara przeprowadzono ponad pięć lat temu w kwietniu 2017 roku. Wtedy jednak dane te zostały wykorzystane jako dane kalibracyjne w trakcie przygotowań do obserwacji supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej.
Analiza zebranych podówczas danych pozwoliła naukowcom po raz pierwszy tak precyzyjnie zajrzeć do wnętrza kwazara. Jak przekonują badacze, z odległości 7,5 mld lat świetlnych dane pozwalają dostrzec szczegóły o rozmiarach zaledwie jednego roku świetlnego. Szczegółowa analiza światła emitowanego przez dżety pozwoliła badaczom określić polaryzację tego światło, a te informacje pozwoliły z kolei stworzyć mapę pola magnetycznego na całej długości dżetu. Każda z tych informacji przybliża nas do odkrycia prawdziwej natury kwazarów.
Jedno jest jednak pewne: lepiej oglądać kwazary z odległości miliardów kilometrów niż znaleźć się w jednym z nich. Jak podkreślają badacze, gdyby w centrum naszej galaktyki czarna dziura była równie aktywna, co w NRAO 530 to na Ziemi nigdy nie powstałoby życie i nie miałby kto jej obserwować. A po co miałby istnieć cały skomplikowany wszechświat, gdyby nie miał ani jednego obserwatora, który może go podziwiać i opisywać?
