Nowe obserwacje przeprowadzone przy pomocy instrumentu GRAVITY znajdującego się na należącym do ESO interferometrze Bardzo Dużego Teleskopu – VLT, ukazały gaz, który porusza się po orbicie wokół czarnej dziury z prędkością równą 30% prędkości światła. Nie dość, że są to pierwsze obserwacje, które skupiły się na materii krążącej tak blisko horyzontu zdarzeń, miejsca skąd nie ma już powrotu, to dodatkowo dzięki bardzo dużej czułości instrumentu są one bardzo dokładne i umożliwiają obserwacje procesów akrecyjnych w czasie rzeczywistym. Badania potwierdziły hipotezę, że czarna dziura wewnątrz naszej rodzimej galaktyki należy do obiektów supermasywnych.

Naukowcy obserwowali flary promieniowania podczerwonego, których źródłem jest materia w dysku akrecyjnym Sagittariusa A* – supermasywnej czarnej dziury znajdującej się wewnątrz Drogi Mlecznej. Chmury gazu orbitują blisko horyzontu zdarzeń z prędkościami relatywistycznymi, tzn. na tyle dużymi, by zauważyć wpływ Teorii Względności Einsteina. Orbita, na której znajduje się ta materia, to najbardziej wewnętrzna stabilna orbita. Wszystko, co się na niej znajduje, może bezpiecznie krążyć wokół czarnej dziury. Jednak jeśli jakakolwiek materia obniży swoją orbitę, zostanie wciągnięte przez ogromną masę pod horyzont zdarzeń, skąd już nie ma powrotu.

ESO
Symulacja przedstawia ruch materii na orbicie bliskiej horyzontowi zdarzeń z prędkościami równymi 30% prędkości światła.

W celu przeprowadzenia obserwacji wykorzystano cztery teleskopy wchodzące w skład VLT. Tym samym stworzono wirtualny teleskop o średnicy 130 metrów. Światło, które dotarło do takiego teleskopu, później zostało zbadane przez instrument GRAVITY. Flary promieniowania, które zarejestrowano, odpowiadają emisji promieniowania od wysokoenergetycznych elektronów orbitujących blisko Sagittariusa A* i zgadzają się z teoretycznymi przewidywaniami skupisk gorącej materii krążącej blisko czarnej dziury o masie czterech milionów mas Słońca. Mechanizmem, który mógł zapoczątkować powstanie flar, jest oddziaływanie magnetyczne wewnątrz chmur gazu.

Wcześniej w tym samym roku, ten sam zespół naukowców przeprowadził pomiary przelotu gwiazdy S2 przez ekstremalne pole grawitacyjne blisko czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej. Dane z tamtych obserwacji pozwoliły na potwierdzenie efektów przewidzianych przez Ogólną Teorię Względności, w bardzo ekstremalnym środowisku. Również podczas tamtych badań zauważono trzy jasne flary promieniowania podczerwonego.

Przez ponad 16 lat astronomowie obserwowali Sagittarusa A* – czarną dziurę wewnątrz Drogi Mlecznej. Lata poświęcone badaniom zaowocowały w określenie masy tego obiektu. Zdjęcie centralnej części galaktyki w bliskiej podczerwieni zostało wykonane przy pomocy instrumentu NACO na VLT.

Source :

ESO

Autor

Anna Wizerkaniuk
Anna Wizerkaniuk

Redaktor portalu astronomicznego AstroNET, członek Rady Klubu Astronomicznego "Almukantarat"