Pierwsze zdjęcie czarnej dziury. Naukowcy zbudowali teleskop wielkości planety

Michał Tomaszkiewicz
11.04.2019 15:33
Pierwsze zdjęcie czarnej dziury. Naukowcy zbudowali teleskop wielkości planety Fot. Event Horizon Telescope Collaboration

Żyjemy w naprawdę ciekawych czasach. Z jednej strony nauka jest w stanie zobrazować czarną dziurę z odległości 53 mln lat świetlnych, z drugiej coraz więcej osób wierzy, że Ziemia jest płaska, a szczepionki powodują autyzm.

Czarne dziury od 100 lat spędzają naukowcom sen z powiek. Obiekt został przewidziany teoretycznie błyskawicznie po ogłoszeniu przez Einsteina teorii względności, jednak aż do 2015 roku musieliśmy czekać na bezpośredni dowód na jej istnienie. Wtedy detektory fal grawitacyjnych LIGO zarejestrowały sygnał pochodzących od dwóch łączących się czarnych dziur.

Nie ma chyba innego obiektu astronomicznego, który działałby w taki sposób na wyobraźnię. Czarna dziura to rejon w przestrzeni, w którym siła grawitacji jest tak dużo, że prędkość ucieczki, zwana też drugą prędkością kosmiczną (pozwalającą na opuszczenie studni grawitacyjnej danego obiektu) jest wyższa niż prędkość światła.

Dla Ziemi prędkość ucieczki wynosi 11,2 km/s, dla Słońca – największego obiektu w naszym sąsiedztwie – jest to już 617,5 km/s. Czarne dziury generują pole grawitacyjne tak silne, że żeby go opuścić, trzebaby poruszać się z prędkością większą niż 299 792,5 km/s – a tego zakazują znane nam prawa fizyki.

czarna_dziura_02 Fot. foto: Europejska Agencja Kosmiczna ESO

Jak można zrobić zdjęcie czarnej dziury, skoro pochłania ona nawet światło, które na nią pada? Być może trudno w to uwierzyć, ale czarne dziury potrafią być jednymi z najjaśniejszych obiektów na niebie – chociaż nie dla gołego ludzkiego oka.

Bezpowrotnie tracimy co prawda z oczu (i, w praktyce, z naszego wszechświata) wszystko, co przekroczy horyzont zdarzeń (przestrzeń, w której prędkość ucieczki jest wyższa niż prędkość światła), zanim jednak materia opadnie na czarną dziurę, jest przyspieszana do ekstremalnie wysokich prędkości (mogących nawet zbliżać się do szybkości rozchodzenia się światła w próżni), przez co część z niej jest w stanie wyrwać się ze studni grawitacyjnej i uciec w przestrzeń.

Bezpośrednie okolice aktywnej czarnej dziury, posiadającej dysk akrecyjny, jest więc źródłem bardzo silnego promieniowania – tyle tylko, że świecącego w zakresie fal rentgenowskich. Temperatura opadającej materii sięga zazwyczaj kilka milionów stopni.

Przeczytaj także

Pierwsze zdjęcie czarnej dziury

Pierwsze zdjęcie czarnej dziury nie zostało wykonane w widzialnym zakresie fal elektromagnetycznych – patrzymy na wizualizację rozkładu temperatur w pobliżu osobliwości.

Obserwacje EHT opierają się na technice zwanej interferometrią wielkobazową (VLBI), która synchronizuje teleskopy na całym świecie i wykorzystuje rotację naszej planety do utworzenia gigantycznego teleskopu o wielkości całej Ziemi obserwującego na długości fali 1,3 mm. VLBI pozwala EHT na osiągnięcie kątowej zdolności rozdzielczej 20 mikrosekund łuku – co jest wystarczające od czytania gazety w Nowym Jorku siedząc w kawiarni w Paryżu.

Teleskop Horyzontu Zdarzeń skoncentrował się na czarnej dziurze znajdującej się w centrum galaktyki M87. Ten oddalony o 53 mln lat świetlnych obiekt ma masę 6,5 miliarda razy większą niż Słońce. Obszar widziany na zdjęciu to godzina świetlna.

czarna_dziura_03 Fot. foto: Europejska Agencja Kosmiczna ESO

Sheperd S. Doeleman z Center for Astrophysics (Harvard & Smithsonia), dyrektor projektu EHT, nie kryje ekscytacji:

Osiągnęliśmy coś co wydawało się niemożliwe jeszcze generację temu. Przełomy technologiczne, połączenia pomiędzy najlepszymi obserwatoriami radioastronomicznymi na świecie i innowacyjne algorytmy – wszystko to razem otworzyło drogę do zupełnie nowego okna na czarne dziury i na horyzont zdarzeń.

Czarna dziura znajduje się w centrum każdej galaktyki – także naszej Drogi Mlecznej. Szacuje się, że Sagittarius A* ma masę około 4 mln razy większą niż nasze Słońce. Obiekt znajduje się w odległości około 26 000 lat świetlnych od nas – zrobienie mu zdjęcia jest jednak problematyczne ze względu na zasłaniające go gwiazdy.

Michał Tomaszkiewicz Redaktor antyradia
Polub Antyradio na Facebooku
CZYTAJ TAKŻE
Logo 18plus

Ta strona zawiera treści przeznaczone tylko dla dorosłych jeżeli nie masz ukończonych 18 lat, nie powinieneś jej oglądać.