U maju 2022, tim Event Horizon Telescope (EHT) objavio je prvu ikada radio sliku centralne crne rupe M87. Bilo je to zapanjujuće otkriće zasnovano na zapažanjima napravljenim korišćenjem niza radio-teleskopa širom sveta. Nedavno su ponovo objavili noviju, oštriju sliku „svetlosnog prstena“ crne rupe.
Sada je tim astronoma iz Evrope, Koreje i Kine napravio korak dalje. Ove nedelje su objavili još jedan neverovatan pogled na ovo čudovište, ovog puta, u nešto drugačijem opsegu radio emisija. Jasno pokazuje vezu između supermasivne crne rupe, njenog svetlosnog prstena i čuvenog mlaza velike brzine.
Ova najnovija slika je napravljena korišćenjem širokog spektra radio-teleskopa. Oni su se sastojali od Global mm Veri Large Baseline Arrai (GMVA), Atacama Large Millimeter Arrai (ALMA) i Grenlandskog teleskopa (GLT). Njihova kombinovana posmatranja pokazala su veoma male detalje u regionu oko galaktičkog jezgra. Ovo je prvi put da su sva tri glavna dela objekta na istoj slici.
Zapažanja, snimljena 2018. godine, pokazuju region u radio svetlosti koja se emituje na većoj talasnoj dužini od EHT slike. Ima 3,5 mm umesto 1,3 mm. „Na ovoj talasnoj dužini možemo videti kako mlaz izlazi iz prstena emisije oko centralne supermasivne crne rupe“, kaže Tomas Krihbaum sa Instituta Maks Plank za radio astronomiju. Materijal koji struji od M87 je astrofizički mlaznjak. Sadrži pregrejanu (jonizovanu) materiju koja izlazi velikom brzinom duž ose rotacije.
Da bismo razumeli strukture na najnovijoj slici, moramo da znamo više o njima. Znamo da su supermasivne crne rupe u jezgri galaksija izuzetno jake gravitacione bušotine. Ništa ne može da pobegne jer oni prilično usišu sve u komšiluku. Formiranje ovih čudovišta još uvek nije dobro shvaćeno. Ali, možemo da posmatramo šta rade svojim kvartovima.
U slučaju M87, postoji materijal akrecionog diska koji sipa u crnu rupu. S druge strane, mlaz pomaže nekim materijalima da pobegnu. Razumevanje kako se može stvoriti tako ogroman mlaz je dugogodišnji problem u astronomiji. Verovatno se formira kao rezultat neke vrste aktivnosti unutar okolnog akrecionog diska.
Formiranje mlaza verovatno takođe uključuje zapletena magnetna polja. Međutim, astronomi još uvek nisu jasni o svim detaljima. „Znamo da se mlaznjaci izbacuju iz regiona koji okružuje crne rupe“, rekao je Ru-Sen Lu iz Šangajske astronomske opservatorije u Kini, „ali još uvek ne razumemo u potpunosti kako se to zapravo dešava. Da bismo ovo direktno proučavali, moramo da posmatramo poreklo mlaza što bliže crnoj rupi.“
Nova slika takođe pokazuje kako se osnova mlaza spaja sa diskom materije koja se kovitla u crnu rupu. Prethodna zapažanja su pokazala odvojene poglede na taj disk i mlaz. Dakle, ovo je prvi put da su obe karakteristike uočene zajedno. „Ova nova slika upotpunjuje sliku prikazujući region oko crne rupe i mlaza u isto vreme“, rekao je član tima Jae-Ioung Kim sa Nacionalnog univerziteta Kjungpuk u Južnoj Koreji i Instituta Maks Plank za radio astronomiju u Nemačkoj.
Prsten svetlosti koji okružuje supermasivnu crnu rupu M87 je još jedan fascinantan deo studije. To je zapravo nešto poput optičke iluzije. Kako materija kruži okolo, ona se zagreva trenjem sa drugom materijom i interakcijom sa magnetnim poljima. To dovodi do toga da emituje svetlost. Snažan gravitacioni efekat crne rupe savija se i hvata deo svetlosti. To stvara ono što izgleda kao prsten. Možemo ga videti na EHT slici crne rupe M87.
Nova zapažanja prstena su napravljena 2018. godine i sada se objavljuju zajedno sa dokumentom (ispod) koji govori o nauci. Veličina prstena koji posmatra GMVA mreža je otprilike 50% veća u poređenju sa EHT slikom. „Da bismo razumeli fizičko poreklo većeg i debljeg prstena, morali smo da koristimo kompjuterske simulacije da testiramo različite scenarije“, objasnio je Keiiči Asada iz Academia Sinica na Tajvanu. Rezultati sugerišu da nova slika otkriva više materijala koji pada prema crnoj rupi nego što bi se moglo primetiti sa EHT.
Ovo novo posmatranje mlaza i crne rupe je prvi pogled na sistem nove generacije. Buduće studije će se nastaviti sa mrežama radio-teleskopa spojenih zajedno. Oni će nastaviti da istražuju vezu između crnih rupa i njihovih mlazova. „Planiramo da posmatramo region oko crne rupe u centru M87 na različitim radio talasnim dužinama kako bismo dalje proučavali emisiju mlaza“, primetio je Eduardo Ros sa Instituta Maks Plank za radio astronomiju.
Istovremena posmatranja koristeći ovaj niz i EHT omogućila bi timu da razdvoji sve složene akcije koje se dešavaju u blizini supermasivne crne rupe. Ne samo da će ih zanimati mlaznjak, već i fizika i aktivnosti akrecionog diska gde se mlaznjak lansira. „Naredne godine će biti uzbudljive, jer ćemo moći da saznamo više o tome šta se dešava u blizini jednog od najmisterioznijih regiona u svemiru“, rekao je Ros.
