Astronomi ujeli edinstveno fotografijo silovitega curka materije iz črne luknje

black hole
Curek iz središča supermasivne črne luknje potuje proti Zemlji s svetlobno hitrostjo.

Lani je globalno sodelovanje znanstvenikov spisalo zgodovino z razkritjem prve neposredne podobe črne luknje. Zdaj nas čaka čudovito spremljanje dogajanja. Nazadnje so ujeli pogled na silovit curek, ki ga je sprožila ta supermasivna črna luknja.

Supermasivna črna luknja sedi v središču kvazarja, ki je 5 milijard svetlobnih let oddaljen od Zemlje. Kvazarji so med najsvetlejšimi kozmičnimi predmeti, ki jih poznamo. To so galaksije s kolosalnimi črnimi luknjami, ki oddajajo intenzivno sevanje kot plin v svojih širjenjih proti dogodkovnemu obzorju. Na novo objavljeni rezultati dejansko prihajajo iz istega opazovalnega dela, ki je ustvaril zgodovinsko sliko črne luknje, ki jo je aprila 2017 izvedla ekipa Event Horizon Telescope (EHT).

Vemo, da ko materijo srka v ničnost lačne supermasivne črne luknje, del tega materiala – plin in prah – pospeši skoraj do svetlobne hitrosti. Kot rezultat črna luknja ustvarja relativistične curke, najhitreje potujočih delcev v znanem vesolju.

Ta je eden od teh curkov, ki jih je ekipa EHT zdaj preučila v nepredstavljive detajle. Izsledila ga je vse do akumulacijskega diska črne luknje 3C 279. Morda se nam zdi nekoliko zamegljen, vendar v sebi skriva bogastvo podatkov.

3C 279 quasar jet and its motion over the course of one week as observed by the EHT in April 2017

Raziskovalce presenetilo že prvo odkritje

Curek naj bi bil raven, podatki pa dejansko razkrivajo, da je v dnu zavit pravokotno na smer curka. Upajo, da to pomeni, kar so predvidevali že s simulacijami, vendar do sedaj nikoli neposredno opazovali – vrtenje akumulacijskega diska in drobljenje materiala, ko pada v črno luknjo.

Ni naključje, da je bil 3C 279 izbran za enega od teles, na katerem EHT opravlja svojo čarovnijo. Galaksija M87 je ob slovesu svoje supermasivne črne luknje, ki smo jo spoznali lani, pravzaprav razmeroma šibek vir emisij gama žarkov.

Močnejša aktivna galaktična jedra – kot je 3C 279 – so ponavadi na veliko daljši svetilni razdalji. To pomeni, da jih težje opazimo na nočnem nebu. Toda 3C 279 je eden najsvetlejših virov gama žarkov, kar so jih kdaj opazili. Upajo, da je tudi blazar, kar pomeni, da je njegov čudovito izrazit, zelo spremenljiv curek usmerjen proti opazovalcu. Se pravi Zemlji.

Artist's impression of the quasar 3C 279

Skupina EHT je v štirih nočeh aprila 2017 zbirala podatke z osmih postaj na šestih geografskih lokacijah

Te podatke je bilo treba skrbno prenesti v superračunalnike na Inštitut Maxa Plancka za radio astronomijo (MPIfR) in MIT za obsežno analizo.

»Za 3C 279 se je kombinacija transformativne ločljivosti EHT in novih računskih orodij za interpretacijo njegovih podatkov izkazala za pravo odkritje,« pravi astrofizičarka Avery Broderick z inštituta Perimeter v Kanadi.

»Kar je bilo eno samo jedro radia, je sedaj razčlenjeno v dva neodvisna kompleksa. In pospešujeta proti nam z več kot 99,5 odstotka svetlobne hitrosti!«

To so izjemne ugotovitve za znanost o črnih luknjah

Dolgo se že zanašamo le na simulacije in opazovanja z nizko ločljivostjo. Kar ni dovolj, da bi razumeli, kako delujejo ti enigmatični predmeti in kaj dejansko poganja curke, ki jih sedaj lahko vidimo.

Več podrobnosti o lastnostih vira, kot so konfiguracija magnetnega polja in podrobno ravnotežje energije, bodo predmet nadaljnjih študij, zaključujejo avtorji v prispevku.

Ko je svet končno spoznal oko M87, so astronomi šele začeli upravljati s svojimi močnimi novimi igračami.

Na žalost je bilo zadnje opazovanje EHT, predvideno za marec in april letos, preklicano zaradi pandemije COVID-19. Toda sodelovanje je zbralo veliko podatkov v letih 2017 in 2018, tako da je materiala za obdelavo še ogromno.

Kot so povedali lani ob predstavitvi fotografije črne luknje – to je šele začetek.

+ objave

Novinar

Uporabljamo Akismet za manjšanje neželenih oglasnih komentarjev (spam). Politika zasebnosti.