captcha image

Hasło zostanie wysłane na twojego e-maila.

Wiedzieliśmy, że są. Ich istnienie przewidywała teoria względności Einsteina. Wszystkie dane wskazywały na to, że jest ich we Wszechświecie mnóstwo, a te największe kryją się we wnętrzach galaktyk. Ale aż do dziś nie widzieliśmy nigdy żadnej czarnej dziury.

Zdjęcie (no, prawie zdjęcie, o tym za chwilę) tej, która znajduje się w centrum galaktyki M87 czyli Panna A, pokazano dziś – 10 kwietnia 2019 roku. Przechodząc do konkretów wygląda tak:

Pierwsze zdjęcie czarnej dziury. Fot. EHT

No na pewno nie jest to obraz, jaki znamy z filmu Interstellar. Ale w sumie trudno się dziwić – oglądamy obiekt leżący o 55 milionów lat świetlnych od nas. Fakt, że ogromny. A raczej – gigantyczny. Bo czarna dziura ma masę 6,5 miliarda (!) mas Słońca. Jej średnica jest trzykrotnie większa, niż średnica orbity Plutona. No dobra, takie cyferki raczej nie robią wrażenia. Nasze mózgi tak już są zbudowane, że wielkich liczb nie ogarniamy zbyt dobrze. Milion czy miliard to po prostu „bardzo, bardzo dużo”. Dla ułatwienia – obserwowanie takiego obiektu z takiej odległości, to tak jak patrzenie z Ziemi na pomarańczę leżącą na powierzchni Księżyca. To jakoś łatwiej ogarnąć, prawda?

Jak udało się zrobić takie zdjęcie? Żaden pojedynczy teleskop nie miałby szans na uzyskanie czegoś więcej, niż kropki, pojedynczego piksela. Dlatego zmontowano teleskop o średnicy kuli ziemskiej. Nie, wbrew pozorom nie oszalałem. To wirtualny, ale jak najbardziej działający teleskop. Jego działanie polega na tym, że obserwacje dokonywane są i z jednej i z drugiej „krawędzi” Ziemi, dzięki czemu punkty te odległe są od siebie o średnicę kuli ziemskiej czyli ponad 12,5 tys. kilometrów. Daje to efekty podobne do wykorzystania teleskopu o tak ogromnym zwierciadle czyli ogromną rozdzielczość kątową. I właśnie dzięki temu udało się uzyskać tak precyzyjny obraz czegoś tak odległego.

Teraz czas na kilka wyjaśnień. Po pierwsze obserwacji nie dokonywano w widzialnym paśmie promieniowania elektromagnetycznego, a na falach radiowych o długości 1,3 mm. W projekcie o nazwie Event Horizon Telescope uczestniczyło 9 radioteleskopów. Uzyskany obraz to nie proste zestawienie odebranych sygnałów, ale efekt bardzo zaawansowanej i długotrwałej analizy danych.

Po drugie nie uzyskaliśmy obrazu samej czarnej dziury. W sumie to nic dziwnego – jest czarna, bo nie emituje promieniowania. Uzyskany obraz to dysk akrecyjny, czyli wirująca z gigantyczną prędkością materia, która opada ku czarnej dziurze. Z kolei w środku widać ciemny obszar – to horyzont zdarzeń czyli sferyczna strefa, po przekroczeniu której już nic nie może się wydostać i opada ku środkowi czarnej dziury (tu trochę upraszczam sprawę). Widzimy więc coś, co jest właściwie cieniem czarnej dziury. Ze względu na odległość i niedoskonałość instrumentu, jakim jest Event Horizon Telescope, cześć danych na uzyskanym obrazie jest symulacją, jednak uzupełniają one tylko zasadniczą część obserwacji.

Na samym obrazie widać wyraźnie, że dolna część otaczającego horyzont zdarzeń dysku jest jaśniejsza. To ten obszar wirującej materii, który zbliża się do nas czyli do obserwatora. To efekt podobny nieco do efektu Dopplera, jednak wynikający z założeń teorii względności.

Uzyskany obraz to nie tylko niesamowity przykład tego, jakie rzeczy potrafimy już robić, ale też potwierdzenie (kolejne) teorii względności Einsteina. To właśnie z niej wynikało, że bardzo masywny obiekt może tak zagiąć czasoprzestrzeń, że nic nie może uciec (pomijam tu promieniowanie Hawkinga). Co ciekawe wcześniejsze symulacje dotyczące tego, jak może wyglądać takie zdjęcie czarnej dziury były niezwykle bliskie temu, co ostatecznie uzyskano w wyniku obserwacji. No sami zobaczcie, to właśnie taka symulacja:

 Z jednej strony trochę popsuło efekt zaskoczenia, ale tak naprawdę to bardzo dobra wiadomość dla całej naszej nauki. Okazuje się, że naprawdę sporo rozumiemy z tego, jak działają czarne dziury. Inna sprawa, że pewnie jeszcze więcej nie rozumiemy (choćby ten dziwaczny punkt osobliwości, o którym takie straszliwe bzdury wysmażył Nolan w Interstellarze).

No i jeszcze jedno. Wszyscy oczekiwali, że zamiast lub obok zdjęcia z galaktyki M87 zobaczymy zdjęcie czarnej dziury siedzącej we wnętrzu naszej galaktyki. To Sagittarius A*. To znacznie mniejszy i mniej aktywny obiekt, niż czarna dziura w Pannie A. Ale jednocześnie duuużo bliższy, bo leżący „zaledwie” 26 000 lat świetlnych od nas. Nie wiem, dlaczego pokazano tylko jedno zdjęcie – być może prace nad „naszą” czarną dziurą jeszcze trwają. Ja na to zdjęcie będę bardzo czekał – w końcu fajnie zobaczyć coś bliższego nas.

Tu zapis konferencji, na której ogłoszono odkrycie:

Pokazano pierwsze w historii zdjęcie czarnej dziury
4.9 (97.14%) 7 głosów

Czego u nas szukaliście?

7
Dodaj komentarz

avatar
 
4 Comment threads
3 Thread replies
0 Followers
 
Most reacted comment
Hottest comment thread
6 Comment authors
r.abinWojtekDorotaPiotr StanisławskiMiroslaw Recent comment authors

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

  Subscribe  
najnowszy najstarszy oceniany
Powiadom o
Pawel
Gość
Pawel

Co to za język w poscie naukowym. Błędy (Pluton). Nie zaczyna się zdania od no chyba, że po alkoholu

Dorota
Gość
Dorota

To raczej post popularnonaukowy. W dodatku świetnie napisany, bo dzięki niemu takie nieuki jak ja mogą cokolwiek ze sprawy ogarnąć.

Miroslaw
Gość
Miroslaw

Świetna wiadomość. Dzięki. Ale nie potrzebnie ta osobista wycieczka w stronę filmu Interstellar.

Wojtek
Gość
Wojtek

Na reddicie po publikacji zdjęcia była AMA z naukowcami pracującymi przy tym projekcie. Zdjęcie Sgr A* jest o wiele trudniejsze do wykonania. Sgr A* jest dużo bardziej dynamiczny, przez to że jest mniejszy co utrudnia uzyskanie obrazie, kolejnym utrudnieniem jest to że Sagittarius A jest zasłaniany duża liczbą “drobinek” co dodatkowo utrudnia obrazowanie.

r.abin
Gość
r.abin

Fotka Sagittarius A* – chyba nie wyszła. Gdzieś pisali, że do sukcesu – potrzebne jest tło (z plazmy). Naukowcy zrobili to – co było (w danej chwili) możliwe i widowiskowe (pewnie starają się o granty – a politycy (zwłaszcza żony) filmy oglądają……)

Nie ma więcej wpisów