Przejdź do treści

Astrofizyk: dzięki obrazowi czarnej dziury zdobywamy specjalistyczną wiedzę

Spis treści

Zobaczenie po raz pierwszy centrum naszej galaktyki ma wręcz filozoficzne znaczenie – powiedział astrofizyk dr Maciej Wielgus. Dodał, że dzięki uzyskaniu obrazu czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej eksperci zdobywają nową wiedzę i sprawdzają trafność przewidywań teoretycznych.

Wczoraj naukowcy zaprezentowali pierwszy obraz supermasywnej czarnej dziury w centrum naszej galaktyki. O odkryciu poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe oraz uczestnicy projektu Teleskop Horyzontu Zdarzeń. Zaprezentowane zdjęcie jest pierwszym bezpośrednim potwierdzeniem istnienia czarnej dziury o nazwie Sagittarius A* (w skrócie Sgr A*) w centrum Drogi Mlecznej.

„Nasza czarna dziura”

– Zobaczenie po raz pierwszy centrum naszej galaktyki ma wręcz filozoficzne znaczenie – podkreślił jeden z uczestników prac, dr Maciej Wielgus z Max Planck Institute for Radioastronomy w Bonn w Niemczech. Dr Wielgus brał udział w przetwarzaniu danych i jest pierwszym autorem jednej z publikacji poświęconych odkryciu.

Pierwsze w historii zdjęcie ukazujące cień czarnej dziury (obiektu w centrum galaktyki M87) zaprezentowano już trzy lata temu. – Ciekawie było zobaczyć „jakąś” czarną dziurę po raz pierwszy w historii. M87 jest od nas odległa o 55 mln lat świetlnych, ale w skali wszechświata to nasz bliski sąsiad. Teraz widzimy po raz pierwszy najgłębsze centrum naszej własnej galaktyki, wokół którego wszyscy obracamy się z prędkością jednego obrotu na 250 milionów lat. To jest „nasza” czarna dziura – powiedział dr Wielgus.

Podkreślił, że praca ta ma przede wszystkim znaczenie naukowe. – Większość astrofizyków uważa, że Sagittarius A* to najbardziej interesująca czarna dziura we Wszechświecie, m.in. dlatego, że wszystko wokół niej dzieje się bardzo szybko. A to sprzyja badaniom dynamiki tego obiektu i jego otoczenia – zauważył naukowiec.

Sagittarius A*

Jak mówi dr Wielgus, astrofizycy bardzo chcą zrozumieć, co się dzieje w centrum naszej galaktyki. – Dzięki temu obrazowi dowiedzieliśmy się kilku nowych rzeczy. Zdobywamy specjalistyczną wiedzę, np. taką, że Sagittarius A* dynamicznie zmienia się w krótkiej skali czasowej. Oznacza to, że w przyszłości możemy studiować dynamikę opadania materii na czarną dziurę  – dodał. 

Dodał, że obserwowana dzięki „zdjęciu” zmienność czarnej dziury jest nieco mniejsza, niż wynikało z modeli teoretycznych. – W modelach czegoś brakuje, gdyż widać, że prawdziwy obiekt jest trochę mniej zmienny, niż wynika z obliczeń. Nie wiemy czemu. Sądzę, że wielu fizyków – teoretyków usiądzie teraz i spróbuje ustalić, dlaczego nasze najlepsze modele numeryczne przewidują nieco więcej zmienności, niż widzimy w tych obserwacjach – mówi.

Bezpośrednie obserwowanie Sagittariusa A* dostarcza też nowych informacji nt. materii, która opada w jego kierunku. Obecne tam elektrony są najprawdopodobniej dużo chłodniejsze, niż protony. – Teoretycznie to przewidywano. Nigdy jednak nie mieliśmy potwierdzenia, że istnieją takie astronomiczne przepływy, w których elektrony i protony mają zupełnie inne temperatury. Teraz – mamy – podsumował naukowiec.

Jak wykonano obraz Sgr A*?

Pokazany w czwartek obraz czarnej dziury określano m.in. jako „zdjęcie”, ale z tradycyjną fotografią nie ma to nic wspólnego. – W przypadku czarnej dziury mamy inną metodę rekonstrukcji obrazu, niż np. w aparacie fotograficznym – powiedział ekspert.

Wyjaśniając, jak powstaje takie „zdjęcie” – zauważył on, że każdy obraz składa się z pewnych komponentów i kiedy robimy zwykłą fotografię, „to widzimy je wszystkie”. Takie właśnie tradycyjne zdjęcie czarnej dziury można by zrobić tylko i wyłącznie, dysponując radioteleskopem z czaszą o średnicy Ziemi. – Takiego nikt nam jednak nie zafunduje – zażartował.

Astronomowie wykorzystali inną metodę obserwacji: zaprzęgli do pracy osiem radioteleskopów rozrzuconych w różnych miejscach świata. Radioteleskopy łączyli w pary w różnych konfiguracjach. Później, za pomocą tych par, obserwowali odległy obiekt w kosmosie. – Przy pomocy par radioteleskopów mierzymy jeden komponent obrazu. Mając osiem różnych teleskopów, możemy stworzyć 28 par, co pozwala zmierzyć 28 komponentów danego obrazu. To już coś – podkreślił współautor badań.

Takim obserwacjom sprzyjają obroty Ziemi, które zmieniają geometrię trójkątów, złożonych z dwóch teleskopów i obserwowanego obszaru. – Ziemia się kręci, więc przez kilka godzin możemy zmierzyć wiele komponentów obrazu. Następnie dokonujemy numerycznej rekonstrukcji obrazu – przy pomocy obliczeń możemy uzupełnić brakujące w obrazie dane. Nad tymi danymi – ich redukcją, kalibracją i zrozumieniem, co z tego wynika – siedzieliśmy pięć lat. Co za ulga, że w końcu mamy efekt! – dodał. 

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl, fot. Event Horizon Telescope Collaboration

Udostępnij:

lub:

Podobne artykuły

Czarna dziura LID-568

Niezwykle żarłoczna czarna dziura. Pochłania materię w tempie 40 razy przekraczającym teoretyczną granicę

Astronomowie dostrzegli czarną dziurę z dżetami rozciągającymi się na 23 mln lat świetlnych

Odległa galaktyka „zagłodzona” przez czarną dziurę

Wyróżnione artykuły

Popularne artykuły