01.04.2020
PL EN
21.01.2020 aktualizacja 24.01.2020
Ludwika Tomala
Ludwika Tomala

Sposób astronomów z UW na szukanie czarnych dziur

Na razie w naszej Galaktyce odnaleziono tylko kilkadziesiąt czarnych dziur, choć zapewne są tu ich setki milionów. Polscy astronomowie w ramach misji kosmicznej Gaia ujawnili sekrety skrywane przez parę niewidocznych gwiazd i dowiedli, że mają dobry sposób na szukanie czarnych dziur w Drodze Mlecznej.

"Za pomocą naszych badań i obserwacji udało nam się zobaczyć coś, czego normalnie nie byłoby widać - układ gwiazd, który emituje nie za wiele światła" - mówi w rozmowie z PAP dr hab. Łukasz Wyrzykowski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. To układ podwójny Gaia16aye w konstelacji Łabędzia złożony z dwóch czerwonych karłów.

Obserwacji dokonano dzięki metodzie tak zwanego mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Polega ona na tym, że masywne obiekty zaginają czasoprzestrzeń. A przez to światło odległych gwiazd ulega niespodziewanemu i tymczasowemu wzmocnieniu, kiedy przechodzi przed nimi masywny obiekt.

Doktorant Krzysztof Rybicki z Obserwatorium Astronomicznego UW tłumaczy, że jedyne, co obserwujemy w zjawisku wywołanym przez układ podwójny Gaia16aye, to zmiana w obserwowanej jasności obiektu, który leży bardzo daleko za tym obiektem.

Mimo że samego układu podwójnego nie było widać, to naukowcy byli w stanie zmierzyć go, wyznaczyć masy obiektów, które go tworzą i parametry układu orbitalnego. Publikacja na ten temat ukazała się we wtorek w czasopiśmie "Astronomy and Astrophysics".

W badaniach wykorzystano misję kosmiczną Gaia wystrzeloną w 2013 roku przez Europejską Agencję Kosmiczną. "System alertów w Gai, który koordynujemy, pozwala nam wykryć anomalie na niebie. Jedną z takich anomalii właśnie wykryliśmy w 2016 roku. Ta anomalia została następnie obserwowana bardzo precyzyjnie przez sieć obserwatoriów rozłożoną po całej Ziemi" - streścił dr Wyrzykowski.

"Te wszystkie dane do nas spłynęły, myśmy je wszystkie dzielnie przeanalizowali i udało nam się uzyskać bardzo precyzyjny obraz tego układu, którego normalnie nie byłoby widać" - opowiada astronom o badaniach układu Gaia16aye.

Dwuletnia kampania obserwacyjna zapoczątkowana przez dr. Wyrzykowskiego, prowadzona przez około 50 teleskopów, pozwoliła na zebranie około 25 tysięcy zdjęć. W badaniach aktywny udział brały również instrumenty z Polski, na których często obserwacje prowadzili studenci oraz uczniowie-stypendyści Krajowego Funduszu na rzecz Dzieci. Zjawisku przyglądano się również w przydomowych lub przyszkolnych obserwatoriach amatorskich z całego świata.

"Po to to wszystko rozkręciliśmy, żeby znaleźć czarne dziury" - ocenił dr Wyrzykowski. I wyjaśnił, że dzięki temu odkryciu badacze udowodnili, że mają już gotowe narzędzie, które będzie można w przyszłości użyć do szukania czarnych dziur.

Krzysztof Rybicki zwraca uwagę, że czarne dziury "znamy dzięki temu, że wchodzą w interakcje ze swoim otoczeniem: czy to z materią, która je otacza, z dyskiem akrecyjnym, czy z towarzyszem, z którego materia jest akreowana (wsysana) na czarną dziurę". Tylko więc dzięki światłu (i promieniowaniu) wokół czarnych dziur można je zarejestrować.

"Natomiast to czego, nigdy nie zaobserwowaliśmy, to pojedyncza czarna dziura" - mówi Krzysztof Rybicki. Dodaje, że w Drodze Mlecznej zaobserwowano dopiero 50 czarnych dziur, a o ile wiadomo, powinniśmy mieć ich w naszej Galaktyce setki milionów.

"Nasza metoda pozwala zobaczyć niewidzialne" - podsumowuje dr Wyrzykowski. Tłumaczy, że aby poznać, czym jest soczewka, nie musi ona emitować ani jednego fotonu światła.

A zdaniem Krzysztofa Rybickiego mikrosoczewkowanie jest dotąd najskuteczniejszą metodą, by takie kompletnie niewidoczne obiekty wykrywać.

"Myślę, że w tym roku będziemy już mieć pierwsze czarne dziury. Jestem optymistą" - kończy dr Wyrzykowski.

Praktyczne zastosowania metody soczewkowania grawitacyjnego do znajdywania niewidocznych obiektów, takich jak czarne dziury czy planety, opracował w latach 80. XX wieku polski astronom, Bohdan Paczyński, pracujący na Uniwersytecie w Princeton w USA. Metodę Paczyńskiego wykorzystuje już prawie 30 lat polski projekt OGLE. Dzięki temu odkryto kilkadziesiąt planet oraz kilka kandydatek na czarne dziury. 

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ agt/

Copyright © Fundacja PAP 2020