Na današnjoj konferenciji za medije astronomi iz Europskog južnog opservatorija i tima iza projekta Teleskop Event Horizon objavili su sliku supermasivne crne rupe Sagittarius A*, crne rupe koja se nalazi u središtu Mliječne staze.

supermasivne crne rupe Sagittarius A
© ESO/EHT
Slika crne rupe Sagittarius A* u središtu Mliječne staze
Prije nekoliko tjedana, Europski južni opservatorij najavio je za današnji dan, 12.5.2022., konferenciju za medije na kojoj su planirali objaviti neku veliku vijest o Mliječnoj stazi zajedno s projektom Teleskop Event Horizon (Event Horizon Telescope). S obzirom na općeniti smjer u kojem se istraživanja kreću zadnjih godina i na to tko drži press konferenciju — Teleskop Event Horizon prije tri godine predstavio je svijetu prvu fotografiju crne rupe u povijesti — znali smo u kojem bi smjeru ta objava mogla ići.

Na današnjoj konferenciji teorije su se i potvrdile: astronomi su uspjeli snimiti drugu fotografiju crne rupe ikada, i to crne rupe Sagittarius A* koja se nalazi u središtu naše galaksije.

Ovo je ogroman trenutak za razvoj astronomije. Crne rupe teško je promatrati, a fotografirati ih je neizmjerno teže jer su, striktno gledano, nevidljive.

Ono što mi promatramo i ono što mi fotografiramo je tzv. horizont događaja, odnosno granica unutar koje prostor-vrijeme postaje toliko iskrivljen, a gravitacija toliko jaka da niti svjetlost više ne može pobjeći crnoj rupi. Ono što često vidimo odmah izvan horizonta događaja je ili Einsteinov prsten, tj. iskrivljena pozadinska svjetlost, ili akrecijski disk crne rupe, tj. užareni disk sačinjen od plinova i prašine koji se okreće oko crne rupe i postepeno urušava u nju. Sve što se nalazi unutar horizonta događaja, nama je nevidljivo. I kada kažemo "nevidljivo", ne mislimo na to da nemamo dovoljno dobru tehnologiju da provirimo unutra, već na to da zakoni svemira ne dozvoljavaju pogled na središte crne rupe, odnosno njen singularitet.

Slika crne rupe u središtu galaksije M87 koja je objavljena 2019. rezultat je ogromnih napora na teoretskoj i praktičnoj razini u astronomskoj zajednici. Ta crna rupa ima 6,5 milijardi puta veću masu od Sunca, a promjer njenog horizonta događaja iznosi oko 40 milijardi kilometara.

Sagittarius A* potpuno je drukčija zvijer. Prvo i osnovno, između nas i nje se nalazi ogromna količina oblaka sačinjenih od prašine i plina zbog kojih do sada nismo niti bili sigurni da se radi o crnoj rupi, već smo samo tako pretpostavljali jer crna rupa jedino je tijelo koje, s obzirom na naše trenutno znanje o svemiru, može objasniti gravitacijsku dinamiku obližnjih zvijezda.

Do sada je Sgr A* službeno klasificiran samo kao astronomski radio-izvor, i tek sada imamo konkretnu potvrdu da se uistinu radi o crnoj rupi! Činjenica da smo do te potvrde došli putem fotografije dodatan je razlog za slavlje. Ne samo to, nego je ovo još jedan u nizu dokaza da je Einsteinova opća teorija relativnosti predstavljena davne 1915. g. u potpunosti točna.


Animacija koja pokazuje kretanje zvijezda oko Sagittariusa A*.
Zbog takve dinamike tih zvijezda, bilo je gotovo pa sigurno da se u praznini među njima krije crna rupa.
Izvor: ESA.



Crna rupa Sagittarius A* nalazi se na samo 25 640 svjetlosnih godina od planeta Zemlje, za razliku od vrtoglavih 55 milijuna svjetlosnih godina udaljene M87*. Dalje, ona je puno manje mase od prethodne crne rupe, jer njena masa samo je 4,3 milijuna puta veća od mase Sunca, a i promjer njenog horizonta događaja iznosi oko 44 milijuna kilometara. Razlog zašto ju uopće vidimo je to što nam se nalazi toliko blizu.

Bez obzira na njenu blizinu, fotografirati Sgr A* bilo je puno zahtjevnije nego fotografirati M87*. Chi-kwan Chan, profesor na Sveučilištu u Arizoni i član tima koji radi na projektu Teleskop Event Horizon, objašnjava:
"Plin u blizini obiju crnih rupa kreće se istom brzinom — skoro pa brzinom svjetlosti. Ali dok su tom plinu potrebni dani ili tjedni da napravi krug oko veće M87*, u slučaju puno manje Sgr A* to učini u samo nekoliko minuta. To znači da se svjetlina i izgled plina oko crne rupe Sgr A* mijenjaju toliko brzo koliko je našem timu bilo moguće promatrati ju. To je skoro kao da pokušavate snimiti psa koji sam sebi ganja rep."
Usporedba slika crnih rupa
© ESO/EHT
Usporedba slika crnih rupa.
Premda je crna rupa Sgt A* tisućama puta manja od crne rupe usredištu galaksije M87, na slici ne izledaju toliko različito: oko obje crne rupe nalazi se akrecijski disk.
Europski južni opservatorij (European Southern Observatory, ili ESO) međunarodna je istraživačka organizacija. Pokrenuta je 1962. godine i ona broji za sada 16 država članica kojima je cilj promatrati mahom južna neba sa površine Zemlje. U tu svrhu koriste neke od najvećih i tehnološki najrazvijenijih teleskopa koje danas posjedujemo, kao što su Teleskop nove tehnologije (New Technology Telescope), Vrlo veliki teleskop (Very Large Telescope), te opservatorij ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) u Čileu.

Teleskop Event Horizon, unatoč imenu, nije jedan teleskop. Radi se o globalnoj mreži radio-teleskopa čiji se podaci spajaju u nekoliko interferometrijskih stanica na Zemlji, i ti manji teleskopi zajedno postižu dovoljno veliku razlučivost za proučavanje udaljenih i slabo vidljivih objekata na nebu, kao što je i slikana crna rupa.

naša galaksija i sigA
© NASA
Crna rupa Sagittarius A* nalazi se na samo 25 640 svjetlosnih godina od planeta Zemlje


Izvori: