Raziskovalci, ki delajo na teleskopu Event Horizon (EHT), so opazili oster svetlobni obroč, ki ga ustvarijo fotoni, ki dirjajo okoli zadnje strani supermasivne črne luknje. Opazovanje potrjuje napoved Einsteinove splošne teorije relativnosti in dodatno osvetljuje maso črne luknje in močan curek materiala, ki izhaja iz supermasivnega predmeta.
EHT je globalni nabor radijskih teleskopov, ki imajo v kombinaciji dovolj široko odprtino, da razrešijo neposredno okolico supermasivnih črnih lukenj. Leta 2019 so znanstveniki EHT izdelali prva slika sploh žarečega diska plina in "sence", ki obdaja supermasivno črno luknjo M87*. Ta objekt je v središču galaksije Messier 87 in naj bi bil približno 7 milijard-krat masivnejši od Sonca. EHT je bil nato usmerjen v supermasivno črno luknjo v središču Rimske ceste in an slika diska in sence tega predmeta je izšel v začetku tega leta.
Zdaj raziskovalci EHT, ki jih vodi Avery Broderick s kanadskega inštituta za teoretično fiziko Perimeter in Univerze Waterloo sta ponovno pregledala svoja opazovanja M87* v iskanju ostrega svetlobnega obroča, ki ga ustvarijo fotoni, ki opravijo polovično orbito okoli zadnje strani črne luknje, preden potujejo na Zemljo. Ta obroč je predviden s splošnimi relativističnimi magnetohidrodinamičnimi simulacijami območja, ki obdaja M87*, vendar ga ni bilo mogoče videti zaradi svetlega diska difuzne svetlobe, ki ga ustvarjajo fotoni, ki potujejo neposredno na Zemljo.
Videti kresničke
"Izklopili smo žaromet, da bi videli kresničke," pravi Broderick in dodaja: "Uspelo nam je narediti nekaj pomembnega – razrešiti temeljni podpis gravitacije okoli črne luknje." Ekipa je to naredila z uporabo novega algoritma za slikanje, ki so mu ga dodali TEMIDA – okvir za analizo, ki raziskovalcem pomaga razumeti opazovanja EHT.
Član ekipe Hung-Yi Pu Nacionalne tajvanske normalne univerze pravi, da novi algoritem omogoča sodelovanje, da "odlepi" elemente slike EHT, tako da "se nato lahko jasno razkrije okolje okoli črne luknje".
Izdelava teleskopa v velikosti planeta
Poleg opazovanja fotonskega obroča je ekipa našla dokaze za močan vrteč se curek materiala, ki se izvrže iz območja črne luknje. Slednja ugotovitev potrjuje teoretično napoved, da rotacija črne luknje ustvarja močan odtok materiala. Ta najnovejša analiza v kombinaciji s prejšnjimi opazovanji je ekipi tudi omogočila, da poda najboljšo vrednost doslej za maso M87*, ki jo je določila na 7.13 ± 0.39 milijarde sončnih mas.
Teorija napoveduje, da bi moralo okoli M87* obstajati več obročev, od katerih bi vsak ustrezal fotonom, ki delajo različne orbite okoli črne luknje. Ekipa verjame, da bi morala biti sposobna izboljšati svojo analizo in videti vsaj še enega od teh prstanov.
Raziskava je opisana v Astrofizični dnevnik.
