Na niekoľkých koordinovaných tlačových konferenciách vedci z projektu EHT nedávno ukázali prvý priamy vizuálny dôkaz superhmotnej čiernej diery a jej tieňa. Podarilo sa im to vďaka pokroku v technológii, prepojeniu najlepších rádioteleskopov sveta a s použitím inovatívnych algoritmov.
Skupina ôsmich pozemských rádioteleskopov EHT (Event Horizon Telescope) sa spojila, aby zachytili obraz čiernej diery. Obrázok ukazuje čiernu dieru v centre galaxie M87, ktorá sa nachádza v blízkej kope galaxií v súhvezdí Panny. Od Zeme je táto čierna diera vzdialená 55 miliónov svetelných rokov a jej hmotnosť je 6,5 miliardy hmotnosti Slnka.
Virtuálny ďalekohľad Zem
EHT spája prístroje rozmiestnené na zemeguli do jedného obrovského virtuálneho ďalekohľadu s rozmerom našej planéty. Vďaka EHT môžu vedci študovať najextrémnejšie objekty vo vesmíre spôsobom, ktorý predpovedá Einsteinova všeobecná teória relativity. Čierne diery sú zvláštne kozmické objekty. Majú veľkú hmotnosť, sú extrémne kompaktné a výrazne ovplyvňujú svoje okolie, pretože zakrivujú priestoročas a silne zahrievajú okolitú hmotu. Tieň čiernej diery spôsobený gravitačným ohybom svetla a jeho zachytením pod horizontom udalostí (horizont udalostí je vo všeobecnej teórii relativity hranicou v časopriestore, za ktorou udalosti nemôžu ovplyvniť vonkajšieho pozorovateľa) odhaľuje množstvo informácií o podstate týchto fascinujúcich objektov a umožnil nám zmerať hmotnosť čiernej diery v jadre galaxie M87, vysvetľuje predseda vedeckej rady EHT Heino Falcke z Radboudovej univerzity (Holandsko).
Snímka verzus teória
Spracovanie nameraných údajov pomocou rôznych kalibračných techník a zobrazovacích metód ukázalo prítomnosť prstencového útvaru s tmavou centrálnou oblasťou, tieňom čiernej diery, ktorú zaznamenali pri rôznych nezávislých pozorovaniach s EHT. Keď sme si boli istí, že sme naozaj vyfotografovali tieň čiernej diery, porovnávali sme náš výsledok s rozsiahlym súborom počítačových modelov, ktoré obsahujú rôzne fyzikálne javy, ako je zakrivenie priestoročasu, prehriatie hmoty a silné magnetické polia, objasňuje člen rady EHT Luciano Rezzolla z Goetheho univerzity (Nemecko). Pozorovaná snímka sa dobre zhoduje s naším teoretickým popisom a vďaka tomu sa cítime celkom istí pri interpretácii pozorovaní vrátane odhadu hmotnosti čiernej diery.
Globálna spolupráca
Vytvorenie EHT bol impozantný výkon. Osem už existujúcich rádioteleskopov a submilimetrových teleskopov na najrôznejších vysokohorských miestach na Zemi sa muselo prepojiť a vzájomne zjednotiť. Pozorovania pomocou EHT používajú metódu nazývanú interferometria na veľmi dlhých základniach (VLBI – Very Long Baseline Interferometry), ktorá synchronizuje ďalekohľady na celom svete a využíva rotáciu našej planéty na vytvorenie jedného obrovského ďalekohľadu s rozmermi Zeme. Pozorovanie prebiehalo na vlnovej dĺžke 1,3 mm. EHT má vďaka VLBI uhlové rozlíšenie 20 uhlových mikrosekúnd, čo by stačilo návštevníkovi kaviarne v Paríži na čítanie novín vo výklade novinového stánku v New Yorku. Publikované snímky predstavujú vyvrcholenie mnohých rokov pozorovateľskej, technickej a teoretickej práce. Sú ukážkou spolupráce vedcov z celého sveta. Trinásť partnerských inštitúcií vytvorilo spolu EHT pomocou už existujúcich prístrojov a podpory rôznych agentúr. Najvýznamnejšie finančné príspevky pochádzali z NSF (National Science Foundation, USA), európskej ERC (EÚ) a agentúr vo východnej Ázii.
RNDr. Zdeněk Komárek, foto ESO
Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.
