Kolejny przełom ETH
Rzecz jasna warto przypomnieć, że nowy obraz jest rezultatem pracy tego samego zespołu naukowców, który kilka lat temu opublikował pierwsze w historii zdjęcie jakiejkolwiek czarnej dziury. To pierwsze zdjęcie przestawiało supermasywną czarną dziurę zlokalizowaną w sercu galaktyki M87, o masie 6,5 miliardów Słońc.
Sagittarius A* leży znacznie bliżej nas niż supermasywna czarna dziura sfotografowana w M87, ponieważ ta znajduje się w centrum Drogi Mlecznej. Zatem, dzieli ją od nas około 26 tysięcy lat świetlnych, a nie 54 miliony lat świetlnych, jak w przypadku M87. Niemniej, jak na supermasywną czarną dziurę jest mała – tylko 4,3 miliona razy większa niż Słońce. Wieść o uzyskaniu jej pierwszego zdjęcia jest niesamowita.
Nowe „przełomowe” rezultaty projektu Event Horizon Telescope zostały przedstawione przez ESO 12 maja, o godzinie 15:00 czasu polskiego. Rezultatom tym poświęcono kilka konferencji, w kilku miejscach na świecie. Odbyła się również konferencja online.
Pierwsze zdjęcie Sagittarius A*
Rzecz jasna, samej czarnej dziury nie jesteśmy w stanie zobaczyć. W końcu, zza jej horyzontu zdarzeń nie jest wstanie uciec nawet światło. Możemy jednak dostrzec pierścień materii otaczającej czarnej dziurę. Materia w tym pierścieniu, wyssana z pobliskich gwiazd i planet, nieustannie się o siebie ociera, ogrzewając się i emitując ogromne ilości promieniowania. Właśnie ten pierścień naukowcy z ETH zdołali zobrazować.
ETH to ogromny wirtualny teleskop „wielkości Ziemi”, łączący osiem istniejących obserwatoriów radiowych rozmieszczonych w różnych miejscach na świecie, takich jak ALMA czy APEX. Teleskop ten obserwował Sagittarius A* przez wiele nocy w 2017 roku, zbierając dane przez wiele godzin na raz. Proces ten można porównać do używania długiego czasu ekspozycji w aparacie fotograficznym.
„Byliśmy zdumieni tym, jak dobrze rozmiar pierścienia zgadzał się z przewidywaniami ogólnej teorii względności Einsteina.”, powiedział Geoffrey Bower, jeden z naukowców projektu ETH. „Te bezprecendensowe obserwacje znacznie poprawiły nasze zrozumienie tego, co dzieje się w samym centrum naszej galaktyki i oferuje nowy wgląd w to, w jaki sposób te gigantyczne czarne dziury oddziałują z otoczeniem.”
Dotychczas to, że w centrum Drogi Mlecznej znajduje się supermasywna czarna dziura tylko podejrzewano – na podstawie obserwacji ruchów zlokalizowanych w pobliżu gwiazd. Zdjęcie z ETH jest jak dotychczas najlepszym dowodem na to, że ta supermasywna czarna dziura faktycznie jest tam zlokalizowana.
Niełatwe zadanie
Zobrazowanie Sagittarius A* było możliwe dzięki pomysłowości ponad 300 badaczy z 80 instytutów na całym świecie. Wykonanie zdjęcia tej czarnej dziury było ogromnym wyzwaniem, wymagającym opracowania nowych zaawansowanych narzędzi i technik. Miało to związek z tym, że gaz otaczający M87 potrzebował tygodni, aby wykonać wokół czarnej dziury pełny obrót. Gaz otaczający Sagittarius A zmienia się zaś co kilka minut. Zatem, zadanie sfotografowania drugiego obiektu naukowcy porównali do prób zrobienia zdjęcia szczeniakowi goniącemu swój ogon.
Naukowcy z ETH musieli nawet użyć superkomputera, aby odfiltrować z ich danych szum spowodowany przez liczne gwiazdy, a także chmury gazu i pyłu dzielące nas i Sagittarius A*. Ostatecznie uzyskano zdjęcie wyglądające w miarę podobnie do zdjęcia supermasywnej czarnej dziury zlokalizowanej w centrum M87, chociaż Sagittarius A* dzieli od niej wiele różnic.
Nie wiem jak Ty, ale ja jestem niezwykle ciekawa, jakimi niesamowitymi wynikami swojej pracy naukowcy realizujący projekt ETH podzielą się jeszcze w przyszłości. Te dotychczasowe były doprawdy przełomowe.
Źródło: ESO, fot. tyt. NASA