Strona główna Aktualności
Świat

Pierwsze zdjęcie otoczenia czarnej dziury

18.04.2017 Świat

Położenie teleskopów biorących udział w obserwacjach Teleskopu Horyzontu Zdarzeń (EHT) oraz w kampanii Global mm-VLBI Array (GMVA). Źródło: ES O/O. Furtak

Od 5 do 14 kwietnia liczne radioteleskopy z całego świata połączyły siły w niezwykłych obserwacjach - jako Teleskop Horyzontu Zdarzeń. Celem przedsięwzięcia była próba uzyskania bezpośredniego obrazu najbliższego otoczenia czarnej dziury.

O badaniach poinformowały Massachusetts Institute of Technology (MIT), Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), National Radio Astronomy Observatory (NRAO) i inne instytucje naukowe biorące udział w projekcie.

 

Łącząc siły różnych radioteleskopów rozmieszczonych w Europie, Ameryce Północnej, Ameryce Południowej, na Hawajach, a nawet na Antarktydzie, naukowcy niejako przekształcili Ziemię w jeden gigantyczny instrument obserwacyjny. Zdolność rozdzielcza tak prowadzonych obserwacji jest porównywalna z promieniem horyzontu zdarzeń - granicy supermasywnej czarnej dziury rezydującej w centrum Drogi Mlecznej.

 

Kampania nosi nazwę Event Horizon Telescope (EHT), czyli Teleskop Horyzontu Zdarzeń. Obserwacje zostały przeprowadzone radioteleskopami na fali o długości 1,3 mm. Jak mówią naukowcy, to idealny zakres do tego typu obserwacji, bowiem na falach krótszych ziemska atmosfera absorbuje większość sygnału, a na falach dłuższych źródło będzie zbyt rozmyte przez swobodne elektrony poruszające się pomiędzy nami a centrum galaktyki, i nie uzyska się wystarczająco dobrej rozdzielczości.

 

Idea wykorzystania wielu teleskopów do równoczesnych obserwacji jednego obiektu nie jest nowa. Technika ta nazywa się obserwacjami interferometrycznymi (wykorzystującymi zjawisko interferencji fal elektromagnetycznych) i w skali setek, a nawet tysięcy kilometrów odległości pomiędzy poszczególnymi teleskopami jest od dawna wykorzystywana w radioastronomii (jako VLBI czyli „interferometria wielkobazowa”).

 

Tym razem cel obserwacji był niezwykły; coś czego do tej pory nikt nie wykonał: uzyskanie pierwszego w historii zdjęcia horyzontu zdarzeń czarnej dziury.

 

Według ogólnej teorii względności Einsteina, patrząc na czarną dziurę powinniśmy zobaczyć jej ciemną sylwetkę na tle obiektów znajdujących się dalej. Dla ciała o danej masie można obliczyć, w jakiej odległości od centrum obiektu prędkość ucieczki przekracza prędkość światła. Promień, w którym prędkość ucieczki przekroczy prędkość światła, nazywany jest promieniem Schwarzschilda. Jeśli obiekt mieści się w promieniu Schwarzschilda, wtedy mamy do czynienia z czarną dziurą. W przypadku czarnej dziury powierzchnia znajdująca się w odległości promienia Schwarzschilda nazywana jest horyzontem zdarzeń.

 

Wiadomo, że w centrum Drogi Mlecznej znajduje się supermasywna czarna dziura Sgr A* o masie około 4 milionów razy większej, niż masa Słońca. Dzieli nas od niej 26 tysięcy lat świetlnych. Patrząc na czarną dziurę powinniśmy zaobserwować czarny, okrągły obszar – jej ciemną sylwetkę na tle kosmicznego tła.

 

Poznanie jego dokładnego kształtu pozwoli astronomom i fizykom uzyskać wartości graniczne dla masy i spinu czarnej dziury.

 

Kolejnym z celów Teleskopu Horyzontu Zdarzeń jest zbadanie akrecji, czyli procesu przyciągania materii z otoczenia przez czarną dziurę. Spadająca na czarną dziurę materia tworzy spłaszczony, rotujący dysk materii, zwany dyskiem akrecyjnym. W takich systemach występują też dżety plazmy wystrzeliwane z okolic czarnej dziury. Potężne dżety obserwuje się w bardzo wielu galaktykach.

 

Oprócz obserwacji supermasywnej czarnej dziury w centrum naszej rodzimej galaktyki - Drogi Mlecznej, naukowcy prowadzili także obserwacje supermasywnej czarnej dziury w galaktyce Messier 87.

 

Messier 87 to gigantyczna galaktyka eliptyczna położona 53 milionów lat świetlnych od nas. Jej czarna dziura jest dużo masywniejsza od naszej – ma 6 miliardów mas Słońca, zatem jej promień Schwarzschilda i horyzont zdarzeń także są większe, co przy obserwacjach z Ziemi plasuje ją jako drugą pod względem rozmiarów kątowych czarną dziurę na niebie.

 

W obserwacjach Teleskopu Horyzontu Zdarzeń wzięły udział następujące radioteleskopy: Arizona Radio Observatory/Submillimeter-wave Astronomy (ARO/SMT), Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), 30-metrowy teleskop IRAM, EAO* (JCMT), interferometr NOEMA, South Pole Telescope (SPT), The Large Millimeter Telescope (LMT), The Submillimeter Array (SMA).

 

Oprócz tego od 1 do 4 kwietnia b.r. prowadzono obserwacje w ramach projektu Global mm-VLBI Array (GMVA). Ich celem było zbadanie własności materii akreującej na supermasywną czarną dziurę oraz wypływów materii z jej okolic.

 

W trakcie obserwacji EHT i GMVA zarejestrowano olbrzymie ilości danych, liczone w petabajtach, czyli tysiącach terabajtów, albo milionach gigabajtów. Dane te będą teraz analizowane przy pomocy superkomputerów. Wyniki obserwacji poznamy najwcześniej za kilka miesięcy. Przypuszczalnie pierwsza publikacja wyników nastąpi w 2018 r. (PAP)

 

cza/ zan/

Podziel się
Ocena: 0 głosów

Logowanie



Nie pamiętam hasła

Rejestracja

Komentarze: 0
Skomentuj Zobacz wszystkie  

Uwaga Redakcje!

Wszelkie materiały PAP (w szczególności depesze, zdjęcia, grafiki, pliki video) zamieszczone w serwisie "Nauka w Polsce" chronione są przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych.

 

PAP S.A. zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - www.naukawpolsce.pap.pl. W przypadku portali społecznościowych prosimy o umieszczenie jedynie tytułu i leadu naszej depeszy z linkiem prowadzącym do treści artykułu na naszej stronie, podobnie jak to jest na naszym profilu facebookowym. 

 

Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów video.

 

Informacje tekstowe z kategorii "Świat" można pozyskać odpłatnie abonując Serwis Nauka i Zdrowie PAP. Serwis ten zawiera ponadto wiele innych najnowszych doniesień naukowych z zagranicy oraz materiałów dotyczących szeroko rozumianej problematyki zdrowotnej. 

 

Informacje na temat warunków umowy można uzyskać w Dziale Sprzedaży i Obsługi Klienta PAP, tel.: (+48 22) 509 22 25, e-mail:  pap@pap.pl

 

Informacje o przedruku artykułów z Serwisu Nauka w Polsce, prośby o patronaty medialne, informacje o prowadzonych badaniach, organizowanych konferencjach itd., prosimy przesyłać na adres: naukawpolsce@pap.pl

 

 

Najpopularniejsze materiały

więcej

Książka

"Bagdad. Miasto pokoju, miasto krwi" - różne oblicza irackiego miasta "Bagdad. Miasto pokoju, miasto krwi" - różne oblicza irackiego miasta

Intelektualny i naukowy motor świata, a przy tym miasto, które imponowało przepięknymi i mądrze zorganizowanymi rozwiązaniami architektonicznymi... Opinię godną starożytnej Aleksandrii czy mitycznej Atlantydy miał ponad tysiąc lat temu Bagdad, dziś kojarzony z chaosem i zamachami.

Więcej

Myśl na dziś

Nauka w szkołach powinna być prowadzona w taki sposób, aby uczniowie uważali ją za cenny dar, a nie za ciężki obowiązek
Albert Einstein

Nasz blog

Rektorzy, naukowcy! Doceńcie rolę popularyzacji! Rektorzy, naukowcy! Doceńcie rolę popularyzacji!

Rola komunikacji naukowej na polskich uczelniach wciąż nie jest dostatecznie doceniona. Ani przez naukowców, ani przez władze uczelni. Zdawałoby się, że prezentowanie osiągnięć naukowców to zadanie biur prasowych. Te jednak często mają ustalone zupełnie inne priorytety.

Więcej

Tagi

-->