Telescopul Event Horizon surprinde o nouă imagine uimitoare a găurii negre a Căii Lactee

Fizicienii au fost încrezători încă din anii 1980 că există o gaură neagră supermasivă în centrul galaxiei Calea Lactee, similară cu cele despre care se crede că se află în centrul majorității galaxiilor spirale și eliptice. De atunci a fost dublat Săgetător A* (pronunțat A-stea), sau SgrA* pe scurt. Telescopul Event Horizon (EHT) a capturat prima imagine a SgrA* în urmă cu doi ani. Acum, colaborarea a dezvăluit o nouă imagine polarizată (mai sus) care prezintă câmpurile magnetice învolburate ale găurii negre. Detaliile tehnice apar în Două nou hârtii publicat în The Astrophysical Journal Letters. Noua imagine este uimitor de similară cu o altă imagine EHT a unei găuri negre supermasive mai mari, M87*, așa că acesta ar putea fi ceva pe care toate aceste găuri negre au în comun.

Singura modalitate de a „vedea” o gaură neagră este să imaginezi umbra creată de lumină în timp ce aceasta se îndoaie ca răspuns la câmpul gravitațional puternic al obiectului. În calitate de editor Ars Science John Timmer a raportat în 2019, EHT nu este un telescop în sensul tradițional. În schimb, este o colecție de telescoape împrăștiate pe tot globul. EHT este creat prin interferometrie, care utilizează lumina în regimul de microunde al spectrului electromagnetic capturat în diferite locații. Aceste imagini înregistrate sunt combinate și procesate pentru a construi o imagine cu o rezoluție similară cu cea a unui telescop de dimensiunea celor mai îndepărtate locații. Interferometria a fost folosită la instalații precum ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) din nordul Chile, unde telescoapele pot fi răspândite pe 16 km de deșert.

În teorie, nu există o limită superioară a dimensiunii matricei, dar pentru a determina ce fotoni au provenit simultan la sursă, aveți nevoie de informații foarte precise despre locație și sincronizare pe fiecare dintre site-uri. Și încă trebuie să aduni suficienți fotoni pentru a vedea orice. Deci, ceasuri atomice au fost instalate în multe dintre locații, iar măsurătorile GPS exacte au fost construite de-a lungul timpului. Pentru EHT, aria mare de colectare a ALMA – combinată cu alegerea unei lungimi de undă în care găurile negre supermasive sunt foarte luminoase – a asigurat suficienți fotoni.

În 2019, EHT a anunțat prima imagine directă realizată a unei găuri negre din centrul unei galaxii eliptice, Messier 87, situată în constelația Fecioarei la aproximativ 55 de milioane de ani lumină distanță. Această imagine ar fi fost imposibilă cu o generație în urmă și a fost posibilă prin progrese tehnologice, algoritmi inovatori și (desigur) conectarea mai multor dintre cele mai bune observatoare radio din lume. Imaginea a confirmat că obiectul din centrul lui M87* este într-adevăr o gaură neagră.

În 2021, colaborarea EHT a lansat o nouă imagine din M87* care arată cum arată gaura neagră în lumină polarizată – o semnătură a câmpurilor magnetice de la marginea obiectului – care a oferit o nouă perspectivă asupra modului în care găurile negre înghitează materia și emit jeturi puternice din nucleele lor. Câteva luni mai târziu, EHT a fost înapoi cu imagini a „inimii întunecate” a unei galaxii radio cunoscute ca Centaurus Apermițând colaborarea pentru a indica locația a găurii negre supermasive din centrul galaxiei.

SgrA* este mult mai mic, dar și mult mai aproape decât M87*. Acest lucru a făcut un pic mai dificil să captezi o imagine la fel de clară, deoarece SgrA* se modifică pe scale de timp de minute și ore în comparație cu zile și săptămâni pentru M87*. Fizicianul Matt Strassler comparat anterior isprava de a „expunere o secundă a unui copac într-o zi cu vânt. Lucrurile se încețoșează și poate fi dificil să se determine adevărata formă a ceea ce a fost surprins în imagine”.