Teleskop horizonta događaja otkriva magnetna polja na centralnoj crnoj rupi Mlečnog puta


5. децембра 2015. Facebook Twitter LinkedIn Google+ Astronomija


black hole horizon

Većina ljudi misli da su crne rupe poput gigantskog usisivača koji usisava sve što se približi. Ali supermasivne crne rupe u centrima galaksija više su poput kosmičkih motora, koje pretvaraju energiju od upadajućih materija u intenzivnu radijaciju koja može da nadsija kombinovanu svetlost svih okolnih zvezda. Ukoliko se crna rupa okreće, može stvarati snažne mlazove koji eksplodiraju preko hiljada svetlosnih godina i oblikuju čitave galaksije. Mislilo se da ovi motori crnih rupa napajani magnetnim samo izvan horizonta događaja crne rupe u centru naše galaksije Mlečni put.

„Razumevanje ovih magnetnih polja je kritično. Niko nije bio u mogućnosti da reši ova magnetna polja u blizini horizonta događaja sve do sada“, kaže vodeći autor Michael Johnson iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziku (CfA). Rezultati su izašli u izdanju od 4.decenmbra časopisa Science.

„Predviđeno je postojanje ovih magnetnih polja, ali niko ih nije video ranije. Naši podaci stavljaju decenije teoretskog rada na čvrsto observaciono tlo“, dodaje glavni istraživač Shep Doeleman (CfA/MIT), koji je i asistent MIT-ove Haystack observatorije.

Ovaj podvig je dostignut pomoću Teleskopa horizonta događaja (EHT) – globalna mreža radio teleskopa koja ih povezuje u funkciju poput jedinstvenog ogromnog veličine Zemlje. Kako veći teleskopi pružaju više detalja, EHT će na kraju rešiti karateristike malo koliko i 15 mikro-arksekunda. (1 arksekund je 1/3600 stepena, a 15 mikro-arksekunda je ugaoni ekvivalent viđenju golf loptice na Mesecu).

Takva rezolucija je potrebna jer je crna rupa najgušći objekat u univerzumu. Centralna crna rupa Mlečnog puta, Sgr A* (Sagittarius A-zvezda), teži oko 4 miliona puta koliko naše Sunce, dok se njegov horizont događaja širi samo 8 miliona milja – manje nego orbita Merkura. I kako je lociran na udaljenosti od 25.000 svetlostnih godina, ova veličinaodgovara neverovatno malim 10 mikroasksekuna širine. Srećom, intenzivna gravitacija crnih rupa krivi svetlost i uveličava horizont događaja, tako da ispada veći na nebu – oko 50 mikro-arkseunda, regija koju EHT može sa lakoćom da reši.

Teleskop horizonda događaja napravio je observacije na talasnoj dužini od 1.3mm. Tim je merio kako je ta svetlost linearno polarizovana. Na Zemlji, sunčeva svetlost postaje linearno polarizovana refleksijama, što je razlog zbog čega su naočare za sunce polarizovane da blokiraju svetlost i redukuju odsjaj. U slučaju SgrA*, polarizovana svetlost je emitovana elektronima koji se obrću oko linija magnetnog polja. Kao rezultat, ova svetlost direktno prati strukturu magnetnog polja.

SgrA* je okružen nagomilanim diskom materijala koji orbitira oko crne rupe. Tim je otkrio da su magnetna polja u nekim regijama u blizini crnih rupa neuredna, sa zbrkanim petljama i pršljenova, koji podsećaju na špagete. Nauprot, drugi regioni pokazali su mnogo organizovaniji obrazac, verovatno u regionu gde će mlazovi biti stvarani.

Takođe su pronašli da su magnetna polja oscilirala na kratkim vremenskim razmerama od samo 15 minuta ili slično.

„Još jednom, galaktički centar dokazuje da je dinamičnije mesto nego što smo mogli pretpostaviti“, kaže Johnson. „Ova magnetna polja su po čitavom prostoru.“

Ova posmatranja pomoću astronomskih postrojenja na tri geografske lokacije: Submillimeter stroj i James Clerk Maxwell teleskop (oba na Mauna Kea, na Havaima), Submillimeter teleskop na Mt. Graham u Arizoni, i Kombinovani stroj za istraživanje u Milimetarsko-talasnoj astronomiji (CARMA) u blizini Bišopa, Kalifornija. Kako EHt dodaje sve više radio tanjira širom sveta i prikuplja više podataka, dostićiće veću rezoluciju sa ciljem da direktno snimi horizont događaja crne rupe po prvi put.

„Jedini način da se izgradi teleskop koji se prostire Zemljom je da se oformi globalni tim naučnika koji rade zajedno. Sa ovim rezultatom, EHT tim je jedan korak bliži rešavanju centralnog paradoksa u astronomiji: zbog čega su crne rupe toliko svetle?“ izjavio je Doeleman.

Komentara