KAKO smo najavili na Indexu, Europska južna promatračnica (ESO) danas je objavila revolucionarni rezultat istraživanja Mliječnog puta koje je provela kolaboracija Event Horizon Telescope (EHT) - prvu snimku crne rupe u našoj galaksiji.
Teleskop EHT je 2019. godine objavio prvu snimku crne rupe u povijesti, ali u drugoj galaksiji - M87. Nakon toga godinama je nastavio istraživati Mliječni put u čijem se središtu očekivalo pronalaženje supermasivne crne rupe nazvane Sagittarius A*.
Slika (gore) koja izgleda kao veličanstvena narančasta američka krafna s rupom zapravo prikazuje prašinu oko horizonta događaja crne rupe Sgr A*.
"Bili smo zapanjeni koliko se veličina prstena dobro slaže s predviđanjima iz Einsteinove teorije opće relativnosti", rekao je znanstvenik EHT-a Geoffrey Bower iz Academia Sinica u Taipeiju.
"Ova zapažanja bez presedana uvelike su poboljšala naše razumijevanje onoga što se događa u samom središtu naše galaksije i ponudila nove uvide u to kako ove divovske crne rupe komuniciraju sa svojom okolinom", dodao je.
Kako se snima crna rupa?
Sgr A* bio je glavna meta za EHT-ovu kampanju promatranja od travnja 2017.
Crne rupe iznimno je teško snimati jer iz njih ništa ne može pobjeći, pa ni svjetlost. Zapravo, kada se snimaju crne rupe, snima se akrecijski disk užarenih plinova i prašine oko njihovog horizonta događaja.
Sgr A* je posebno teško snimiti jer se nalazi zastrta plinovima i prašinom. Njena masa je oko 4.3 milijuna puta veća od mase Sunca, s horizontom događaja promjera 25.4 milijuna kilometara i udaljena je oko 25.800 svjetlosnih godina. Za ilustraciju, to je kao da pokušavate fotografirati tenisku lopticu na Mjesecu.
Horizont događaja u općoj teoriji relativnosti naziv je za granicu u prostor-vremenu iza koje događaji ne mogu utjecati na vanjskog promatrača. Po definiciji to je površina zamišljene kugle oko sferno-simetrične raspodjele mase iz koje ne može izaći nikakav oblik materije ili energije. Horizont događaja razdvaja prostor na dva dijela između kojih je komunikacija nemoguća - na prostor unutar i izvan horizonta događaja. Elektromagnetski valovi ili materija koji se nalaze unutar horizonta događaja, koji upadnu u crnu rupu, ne mogu nikada stići do promatrača koji se nalazi izvan horizonta događaja. Crne rupe okružene su horizontima događaja.
Horizont događaja crne rupe povezan je s brzinom bijega objekta - brzinom koju bi objekt trebao premašiti da bi pobjegao gravitacijskom privlačenju crne rupe. Što se objekt (prašina, plinovi, fotoni ili eventualno letjelica) više približi crnoj rupi, to će mu biti potrebna veća brzina da pobjegne od njezine goleme gravitacije. Promjer horizonta događaja ovisi o masi crne rupe. Promjer horizonta događaja supermasivne crne rupe u središtu galaksije M87 (koja je prva snimljena) procijenjen je na oko 40 milijardi kilometara.
Horizont događaja je prag oko crne rupe u kojem brzina bijega premašuje brzinu svjetlosti. Budući da prema Einsteinovoj teoriji specijalne relativnosti ništa ne može putovati brže od brzine svjetlosti, možemo zaključiti da je horizont događaja crne rupe točka iz koje se više ništa ne može vratiti.
Kako je onda moguće snimiti crne rupe, odnosno njihove horizonte događaja? Crne rupe gutaju materiju koja se nalazi u njihovoj blizini. Tijekom tog procesa materija se zbog goleme mase sažima i ubrzava do velikih brzina i pritom zbog trenja zagrijava do visokih temperatura. Ono što se vidi na fotografijama zapravo je zračenje iz akrecijskog diska crne rupe, prstena plina i prašine koji ispušta ekstremno zračenje dok pada u njezin ponor.
EHT snima na frekvencijama radiovalova od oko jednog milimetra jer oni mogu prodrijeti kroz prašinu i plinove koji obično okružuju crnu rupu.