Dodano: 31 październik 2018r.

Pierwsze szczegółowe obserwacje materii orbitującej blisko czarnej dziury

Nowe obserwacje dokonane za pomocą należącego do ESO niezwykle czułego instrumentu GRAVITY, pokazały obłok gazu pędzący z prędkością około 30 proc. prędkości światła na kołowej orbicie tuż nad horyzontem zdarzeń supermasywnej czarnej dziury znajdującej się w centrum naszej galaktyki.

 

Naukowcy z ESO (European Southern Observatory - Europejskie Obserwatorium Południowe) dokonali pierwszych tak szczegółowych obserwacji materii krążącej wokół supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A* (Sgr A*), która znajduje się w centrum Drogi Mlecznej. Badacze skorzystali z instrumentu GRAVITY, który znajduje się na interferometrze Bardzo Dużego Teleskopu (Very Large Telescope – VLT) na pustyni Atakama w Chile.

Naukowcy obserwowali błyski promieniowania podczerwonego, które pochodziły z dysku akrecyjnego wokół Sgr A*. Ta materia pyłu i gazu krąży niezwykle blisko horyzontu zdarzeń – strefy otaczającej czarną dziurę oddzielającą obserwatora od zdarzeń, o których nigdy nie będzie miał żadnych informacji. To granica, po której przekroczeniu prędkość ucieczki przekracza prędkość światła w próżni.

 

Wszystko, co znajdzie się zbyt blisko czarnej dziury, jest wciągane poza horyzont zdarzeń, ale część z pyłów i gazów w dysku akrecyjnym orbitującym z relatywistycznymi prędkościami, może w miarę bezpiecznie krążyć wokół Sgr A*. Ten punkt, gdzie materia może orbitować bez wciągnięcia za horyzont zdarzeń, jest znany jako najbardziej wewnętrzna stabilna orbita i to stąd pochodziły obserwowane błyski.

- To oszałamiające naprawdę widzieć materię orbitująca wokół supermasywnej czarnej dziury z 30 proc. prędkości światła - przyznał Oliver Pfuhl z Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics. - Niesamowita czułość GRAVITY pozwoliła nam obserwować proces akrecji w czasie rzeczywistym w niespotykanych szczegółach – dodał podekscytowany badacz.

Instrument GRAVITY, dzięki któremu dokonano obserwacji, łączy światło z czterech teleskopów VLT. Taki zabieg pozwala stworzyć wirtualny teleskop o średnicy 130 metrów i używano go już wcześniej do obserwacji Sgr A*. Ten sam zespół badaczy pod koniec lipca tego roku obserwował przejście gwiazdy S2 przez ekstremalne pole grawitacyjne wokół potwora w centrum galaktyki, co pozwoliło potwierdzić przewidywania Ogólnej Teorii Względności Alberta Einsteina. Podczas tych obserwacji także dostrzeżono silną emisję promieniowania podczerwonego. Więcej na ten temat w tekście: Udany test Ogólnej Teorii Względności w pobliżu czarnej dziury.

Wspomniana emisja zamanifestowała się trzema jasnymi błyskami. Ich cechy były zgodne z teoretycznymi przewidywaniami dla gorących plam orbitujących w tak bliskiej odległości od czarnej dziury o masie czterech milionów mas naszego Słońca. Uczeni sądzą, że rozbłyski te pochodzą z oddziaływań magnetycznych w gorącym gazie orbitującym blisko Sgr A*.

 

Źródło: ESO, fot. ESO/Gravity Consortium/L. Calçada