Astronomii au surprins pentru prima dată umbra unei găuri negre și puternicul jet de material care iese din ea, într-o imagine publicată recent. Gaura neagră supermasivă se află în centrul galaxiei Messier 87, sau M87. Observațiile au fost realizate inițial în 2018 prin combinarea capacităților mai multor telescoape.
Imaginea revoluționară îi poate ajuta pe astronomi să înțeleagă mai bine cum se comportă găurile negre și ce le permite să lanseze jeturi energetice de material în întregul univers.
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array din Chile, Telescopul Groenlandei și Global Millimetre VLBI Array de telescoape din Europa și America de Nord au lucrat împreună pentru a crea un telescop virtual de mărimea Pământului și a privi în inima lui M87, situat la 55 de milioane de ani lumină distanță.
Gaura neagră din centrul galactic al lui M87 este de 6,5 miliarde de ori mai masivă decât soarele.
O galaxie mare conține, de obicei, o gaură neagră supermasivă în centrul său, unde obiectul ceresc înghite gaz, praf și stele care trec prea aproape.
Noua imagine și o lucrare de cercetare care o însoțește au fost publicate miercuri în revista Nature
"Știm că jeturile sunt expulzate din regiunea din jurul găurilor negre, dar încă nu înțelegem pe deplin cum se întâmplă acest lucru de fapt. Pentru a studia acest lucru în mod direct, trebuie să observăm originea jetului cât mai aproape de gaura neagră", a declarat într-un comunicat autorul principal al studiului, Ru-Sen Lu, astronom la Observatorul Astronomic din Shanghai, China.
În noua imagine, se poate observa legătura dintre baza jetului și materia care se învârte în jurul găurii negre supermasive.
"Această nouă imagine completează imaginea, arătând regiunea din jurul găurii negre și a jetului în același timp", a declarat într-un comunicat coautorul studiului, Jae-Young Kim, profesor asistent la Universitatea Națională Kyungpook din Coreea de Sud.
Pe măsură ce materia orbitează în jurul găurii negre, aceasta se încălzește și eliberează radiații în lungimi de undă de lumină. Lumina creează structura inelară care se vede strălucind în jurul umbrei găurii negre, sau întunericul din centru. Noua imagine a captat lumina radio emisă la o lungime de undă mai mare decât imaginea din 2019.
"La această lungime de undă, putem vedea cum jetul iese din inelul de emisie din jurul găurii negre supermasive centrale", a declarat coautorul studiului, Thomas Krichbaum, cercetător la Institutul Max Planck pentru Radioastronomie, într-un comunicat.
Dimensiunea inelului din noua imagine este cu aproximativ 50% mai mare în comparație cu imaginea din 2019 realizată de Event Horizon Telescope Collaboration, o altă rețea globală de telescoape folosită pentru fotografierea găurii negre M87. Astronomii cred că mai mult material cade spre gaura neagră în noua imagine, motiv pentru care inelul pare mai mare.
Cercetătorii au folosit interferometria, o tehnică care sincronizează semnalele captate de fiecare telescop, pentru a crea imaginea.
Studiul găurilor negre
Recent, astronomii au folosit, de asemenea, învățarea automată pentru a publica o versiune mai curată și mai clară a imaginii originale a găurii negre M87 din 2019. Regiunea centrală este mai întunecată și mai mare, înconjurată de un inel luminos, deoarece gazul fierbinte cade în gaura neagră.
Găurile negre sunt alcătuite din cantități uriașe de materie comprimată într-o zonă mică, potrivit NASA, creând un câmp gravitațional masiv care atrage totul în jurul său, inclusiv lumina. Aceste fenomene cerești puternice au, de asemenea, un mod de a supraîncălzi materia din jurul lor și de a deforma spațiul-timp. Materialul se acumulează în jurul găurilor negre, este încălzit la miliarde de grade și atinge aproape viteza luminii. Lumina se curbează în jurul gravitației găurii negre, ceea ce creează inelul de fotoni văzut în imagine. Umbra găurii negre este reprezentată de regiunea centrală întunecată.
Confirmarea vizuală a găurilor negre acționează, de asemenea, ca o confirmare a teoriei relativității generale a lui Albert Einstein. În această teorie, Einstein a prezis că regiunile dense și compacte ale spațiului vor avea o gravitație atât de intensă încât nimic nu le va putea scăpa. Dar dacă materialele încălzite sub formă de plasmă înconjoară gaura neagră și emit lumină, orizontul evenimentelor ar putea fi vizibil.
Mai multe observații de la rețelele globale de telescoape ar putea ajuta la dezvăluirea altor secrete despre găurile negre.
"Plănuim să observăm regiunea din jurul găurii negre din centrul M87 la diferite lungimi de undă radio pentru a studia în continuare emisia jetului", a declarat într-un comunicat Eduardo Ros, coautor al studiului și coordonator științific al departamentului pentru interferometrie pe linii de bază foarte lungi din cadrul Institutului Max Planck pentru radioastronomie. "Anii următori vor fi interesanți, deoarece vom putea afla mai multe despre ceea ce se întâmplă în apropierea uneia dintre cele mai misterioase regiuni din Univers."
Citește și: Șeful NASA crede că astronauții chinezi vor lua porțiuni din Lună!
Citește și: Ce sa puneti in geanta de maternitate? Elemente esentiale pentru momentul nasterii
Citește și: Cel mai vechi ADN face lumină asupra unui ecosistem vechi de 2 milioane de ani!
Citește și: Intr-un meteorit de 15 tone au fost descoperite două noi minerale!