Pierwsze zdjęcie czarnej dziury

Dzięki obserwacjom supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki M87 zrobiono pierwszy obraz czarnej dziury.

Czarne dziury to kosmiczne obiekty o ogromnych masach, ale ekstremalnie małych rozmiarach. Istnienie tych obiektów wpływa na ich otoczenie w bardzo silny sposób, zakrzywiając czasoprzestrzeń i mocno rozgrzewając otaczającą materię.

„Uzyskaliśmy pierwszy obraz czarnej dziury” powiedział Sheperd S. Doeleman z Center for Astrophysics (Harvard & Smithsonia), dyrektor projektu EHT. „To niezwykły wyczyn naukowy dokonany przez zespół ponad 200 naukowców.”

Wyniki badań opublikowano 10 kwietnia w specjalnym wydaniu czasopisma „The Astrophysical Journal Letters”. Naukowcy z Europy, Afryki, Ameryki Południowej, Ameryki Północnej, Azji zaangażowali się w Event Horizon Telescope (EHT), czyli Teleskop Horyzontu Zdarzeń. To globalny projekt, który łączy radioteleskopy i sieci radioteleskopów z różnych miejsc na Ziemi, aby przeprowadzić obserwację interferometrii wielkobazowej (VLBI) i utworzyć wirtualny teleskop o wielkości naszej planety.

Obserwacje prowadzono na fali o długości 1,3 mm. Uzyskano obraz cienia czarnej dziury i wyznaczono jej masę – 6,5 miliardów mas Słońca, w sposób niezależny od wyznaczeń masy na podstawie dynamiki gwiazd w M87. Odległość do czarnej dziury wynosi 55 milionów lat świetlnych. Cień czarnej dziury ma nie więcej niż 40 miliardów kilometrów, a horyzont zdarzeń jest od niego około 2,5 razy mniejszy.

Najpierw wielokrotnie obserwowano strukturę w kształcie pierścienia w sercu galaktyki M87. Wewnątrz tej struktury znajduje się ciemny obszar. Po upewnieniu się, że wszystkie elementy występują w kolejnych obserwacjach EHT, zaczęto sprawdzać wyniki obserwacji z przewidywaniami modeli teoretycznych takich, które uwzględniają uwzględniającymi fizykę zakrzywionej przestrzeni, supergrzanie materii i silne pola magnetyczne. Okazało się, że obserwacje zgadają się z przewidywaniami teoretycznymi.

„Osiągnęliśmy coś, co wydawało się niemożliwe jeszcze generację temu. Przełomy technologiczne, połączenia pomiędzy najlepszymi obserwatoriami radioastronomicznymi na świecie i innowacyjne algorytmy – wszystko to razem otworzyło drogę do zupełnie nowego okna na czarne dziury i na horyzont zdarzeń” powiedział Sheperd S. Doeleman z Center for Astrophysics (Harvard & Smithsonia), dyrektor projektu EHT.

W EHT bierze udział prof. Monika Mościbrodzka z Radboud University w Nijmegen w Holandii, kieruje grupą badawczą zajmującą się polaryzacją oraz dr Maciek Wielgus z Black Hole Initiative na Harvard University w USA, który kieruje statystyczną weryfikacją danych oraz badaniem czasowej zmienności obserwowanych źródeł.

 

Źródło