Wykorzystując sieć teleskopów rozmieszczonych w bardzo dużych odległościach od siebie, międzynarodowa grupa astronomów przyjrzała się krawędzi czarnej dziury znajdującej się w centrum odległej galaktyki. Po raz pierwszy dokonano pomiaru tzw. “punktu bez powrotu”, jest to najmniejsza odległość na jaką materia może się zbliżyć do czarnej dziury zanim zostanie bezpowrotnie wciągnięta do jej wnętrza.
Czarna dziura to obszar w kosmosie, gdzie przyciąganie grawitacyjne jest tak silne, że nic, nawet światło, nie może się stamtąd wydostać. Jej krawędź nazwano horyzontem zdarzeń. “Jeśli jakiś obiekt spadnie pod horyzont zdarzeń, to jest stracony na zawsze”, tłumaczy jeden z głównych autorów Shep Doeleman, wicedyrektor MIT Haystack Observatory i pracownik naukowy Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). “To są swego rodzaju drzwi wyjściowe z naszego Wszechświata. Przejdziesz przez nie, ale nie możesz już wrócić”.
Grupa naukowców zbadała czarną dziurę znajdującą się w centrum gigantycznej galaktyki eliptycznej zwanej Messier 87 (M87), która jest odległa o około 50 milionów lat świetlnych do Ziemi. Masa tej czarnej dziury jest 6 miliardów razy większa od naszego Słońca. Wokół niej znajduje się dysk akrecyjny, składający się z wirującego gazu, który wytracając swoją prędkość ostatecznie wpada w “paszczę” czarnej dziury. Pomimo tego, iż czarna dziura jest niewidoczna, to dysk akrecyjny jest na tyle gorący, że bardzo jasno świeci.
“Mimo, że ta czarna dziura jest bardzo daleko, to jest na tyle duża, że jej rozmiar widomy na niebie jest zbliżony do rozmiaru czarnej dziury znajdującej się w centrum Drogi Mlecznej”, mówi współautor badań Jonathan Weintroub z CfA. “Dzięki temu jest to idealny cel naszych badań”.
Zgodnie z ogólną teorią względności Einsteina, masa czarnej dziury i spin określają jak blisko materia może orbitować zanim, w wyniku niestabilności, zacznie spadać w kierunku horyzontu zdarzeń. Grupie naukowców udało się właśnie zmierzyć położenie ostatniej stabilnej orbity i badania wykazały, że jest ona tylko 5,5 razy większa od horyzontu zdarzeń. Taki rozmiar sugeruje, że dysk akrecyjny rotuje w tą samą stronę co czarna dziura.
Obserwacje były możliwe dzięki połączeniu radioteleskopów znajdujących się na Hawajach, w Arizonie i Kalifornii tworząc tym samym wirtualny teleskop ochrzczony pod nazwą Teleskop Horyzontu Zdarzeń (ang. Event Horizon Telescope, EHT). EHT ma możliwości obserwowania szczegółów do 2000 razy dokładniej niż Kosmiczny Teleskop Hubble’a.
Grupa badaczy planuje dalszy rozwój teleskopu poprzez włącznie kolejnych radioteleskopów z Chile, Europy, Meksyku, Grenlandii oraz Bieguna Południowego. Dzięki temu poprawi się czułość i dokładność wykonywanych obserwacji.
Wyniki niniejszych badań zostały opublikowane w Science Express.
Referencja: Sheperd S. Doeleman, Vincent L. Fish, David E. Schenck, Christopher Beaudoin, Ray Blundell, Geoffrey C. Bower, Avery E. Broderick, Richard Chamberlin, Robert Freund, Per Friberg, Mark A. Gurwell, Paul T. P. Ho, Mareki Honma, Makoto Inoue, Thomas P. Krichbaum, James Lamb, Abraham Loeb, Colin Lonsdale, Daniel P. Marrone, James M. Moran, Tomoaki Oyama, Richard Plambeck, Rurik A. Primiani, Alan E. E. Rogers, Daniel L. Smythe, Jason SooHoo, Peter Strittmatter, Remo P. J. Tilanus, Michael Titus, Jonathan Weintroub, Melvyn Wright, Ken H. Young, and Lucy Ziurys. Jet-Launching Structure Resolved Near the Supermassive Black Hole in M87. Science, 2012; DOI: 10.1126/science.1224768
Źródło: Hubert Siejkowski | Science Daily
Na ilustracji: Zdjęcie galaktyki M87 z widocznym jetem wyrzucanym przez czarną dziurę znajdującą się w centrum galaktyki Źródło: NASA, Hubble Heritage Team STScI/AURA
(Tekst ukazał się pierwotnie w serwisie Orion, którego zasoby zostały włączone do portalu Urania)
