Polak o pierwszym "zdjęciu" czarnej dziury z naszej Drogi Mlecznej. "Ma wręcz filozoficzne znaczenie"

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

>>> Więcej informacji o publikacji znajdziesz tutaj: Zrobiono "zdjęcie" supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej

- Zobaczenie po raz pierwszy centrum naszej galaktyki ma wręcz filozoficzne znaczenie - podkreślił jeden z uczestników prac, dr Maciek Wielgus z Max Planck Institute for Radioastronomy w Bonn (Niemcy). Dr Wielgus brał udział w przetwarzaniu danych i jest pierwszym autorem jednej z publikacji poświęconych odkryciu, opublikowanych na łamach czasopisma naukowego "The Astrophysical Journal Letters".

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 milionów 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.

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

>>> Czytaj dalej: Czarna dziura i dżet. Polak z Uniwersytetu Harvarda o przełomowym zdjęciu, nad którym pracował

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

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 - powiedział.

Bezpośrednie obserwowanie Sagittariusa A* dostarcza też nowych informacji na temat 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 już mamy - podsumował naukowiec.

Pokazany w czwartek obraz czarnej dziury określano między innymi jako "zdjęcie", ale z tradycyjną fotografią nie ma to nic wspólnego. - W przypadku czarnej dziury mamy inną metodę rekonstrukcji obrazu, niż w aparacie fotograficznym - powiedział ekspert.

Jak 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 - powiedział dr Wielgus. - Nad tymi danymi - ich redukcją, kalibracją i zrozumieniem, co z tego wynika - siedzieliśmy pięć lat. Co za ulga, że w końcu mamy efekt - dodał.