Teleskop Event Horizon rejestruje nowy, oszałamiający obraz czarnej dziury w Drodze Mlecznej

Od lat 80. XX wieku fizycy byli pewni, że w centrum Drogi Mlecznej znajduje się supermasywna czarna dziura, podobna do tej, którą uważa się za znajdującą się w centrach większości galaktyk spiralnych i eliptycznych. Od tego czasu został nazwany Strzelec A* (wymawiane A-star) lub w skrócie SgrA*. Teleskop Horyzontu Zdarzeń (EHT) wykonał pierwsze zdjęcie SgrA* dwa lata temu. Teraz w ramach współpracy ujawniono nowy spolaryzowany obraz (powyżej), który przedstawia wirujące pola magnetyczne czarnej dziury. Szczegóły techniczne pojawiają się w dwa nowy Liście Opublikowano w The Astrophysical Journal Letters. Nowe zdjęcie jest uderzająco podobne do innego obrazu EHT jeszcze większej supermasywnej czarnej dziury, M87*, więc może to być coś, co łączy wszystkie te czarne dziury.

Jedynym sposobem, aby „zobaczyć” czarną dziurę, jest wyobrażenie sobie cienia rzucanego przez światło, które zagina się w odpowiedzi na silne pole grawitacyjne obiektu. Jak relacjonował w 2019 roku redaktor Ars Science, John Timmer, EHT nie jest teleskopem w tradycyjnym sensie. Zamiast tego jest to zbiór teleskopów rozsianych po całym świecie. EHT jest generowany metodą interferometrii, która wykorzystuje światło w układzie mikrofalowym widma elektromagnetycznego wychwyconego w różnych miejscach. Zarejestrowane obrazy są łączone i przetwarzane w celu utworzenia obrazu o rozdzielczości zbliżonej do teleskopu w odległych lokalizacjach. Interferometrię stosowano w obiektach takich jak ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) w północnym Chile, gdzie teleskopy mogą być rozmieszczone na 16 kilometrach pustyni.

Teoretycznie nie ma górnej granicy rozmiaru układu, ale aby zidentyfikować fotony, które powstały jednocześnie u źródła, potrzebne są bardzo dokładne informacje o lokalizacji i czasie w każdym miejscu. A i tak trzeba zebrać wystarczającą ilość fotonów, żeby w ogóle cokolwiek zobaczyć. Dlatego w wielu miejscach zainstalowano zegary atomowe i stworzono dokładne pomiary GPS w czasie. W przypadku EHT duża przestrzeń zbierająca ALMA – a także wybór długości fali, przy której supermasywne czarne dziury są bardzo jasne – zapewniły wystarczającą liczbę fotonów.

W 2019 roku ogłosiło EHT Pierwsze zrobione zdjęcie na żywo Czarna dziura w centrum galaktyki eliptycznej Messier 87, znajdującej się w gwiazdozbiorze Panny, oddalonej o około 55 milionów lat świetlnych. Niemożliwy jeszcze pokolenie temu, taki obraz powstał dzięki przełomom technologicznym, nowym, innowacyjnym algorytmom i (oczywiście) połączeniu wielu najlepszych obserwatoriów radiowych na świecie. Zdjęcie potwierdziło, że obiekt w centrum M87* jest rzeczywiście czarną dziurą.

W 2021 r. w ramach współpracy EHT opublikowano nowe zdjęcie M87* pokazujące, jak czarna dziura wygląda w świetle spolaryzowanym – sygnatura pól magnetycznych na krawędzi obiektu – dając nowy wgląd w to, jak czarne dziury połykają materię i emitują potężne dżety. Z ich istoty. Kilka miesięcy później EHT powrócił ze zdjęciami „ciemnego serca” radiowej galaktyki znanej jako… Centaur A-Umożliwienie współpracy Aby określić lokalizację Z supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki.

SgrA* jest znacznie mniejsza, ale także znacznie bliżej niż M87*. Utrudniało to uchwycenie równie wyraźnego obrazu, ponieważ SgrA* zmienia się w skali czasu minut i godzin w porównaniu z dniami i tygodniami dla M87*. Fizyk Matt Strassler Porównaj wcześniej Wyczyn ten polega na „wykonaniu jednosekundowego naświetlenia drzewa w wietrzny dzień. Rzeczy stają się nieostre i określenie, jak naprawdę wygląda zdjęcie, może być trudne”.