Supermasivna crna rupa M87*, godinu dana kasnije

Detalji: Kategorija: Crne rupe; Datum kreiranja: petak, 19 januar 2024 00:02; Autor Miša Bracić

crnerupe

Kolaboracija Event Horizon Telescope (EHT) je objavila nove slike supermasivne crne rupe M87* u centru galaksije M87, koristeći podatke iz posmatranja u aprilu 2018. Uz učešće nedavno puštenog u rad Grenlandskog teleskopa i poboljšanja snimanja u čitavom nizu, posmatranja iz 2018. daju novi pogled na M87*. Rad je objavljen u Astronomy & Astrophysics. Svetli prsten okružuje senku crne rupe, kako predviđa opšta teorija relativnosti. Svetli prsten se pomerio za oko 30° u poređenju sa slikama iz 2017. godine, što je u skladu sa teorijskim razumevanjem varijabilnosti turbulentnog materijala oko crnih rupa.

U 2017, EHT je napravio prvu sliku crne rupe M87* u centru džinovske eliptične galaksije M87, udaljene 55 miliona svetlosnih godina od Zemlje. Slika otkriva svetao kružni prsten, svetliji u južnom delu prstena. Analiza podataka je otkrila strukturu M87* u polarizovanoj svetlosti, dajući bolji uvid u magnetno polje i prirodu plazme oko crne rupe.

Veliki milimetarski Grenlandski teleskop sa svojih 50 m površine se pridružio EHT-u 2018. godine i značajno poboljšao slike EHT niza. EHT niz je nadograđen da posmatra u četiri frekventna opsega oko 230 GHz, u poređenju sa samo dva opsega u 2017. Planira se posmatranje M87 na još višim frekvencijama. EHT služi i za testiranje i razvoj visokofrekventne radio interferometrije.

Slika M87* snimljena 2018. je slična onoj iz 2017. Svetao prsten je iste veličine, sa tamnim centralnim delom i jednom stranom prstena svetlijom od druge. Masa i udaljenost M87* neće se značajno povećati tokom ljudskog života. Opšta teorija relativnosti predviđa da bi prečnik prstena godinama trebao da ostane isti. Izmeren prečnik na slikama od 2017. do 2018. podržava zaključak da je M87* dobro opisan opštom relativnošću.

„Jedno od svojstava crne rupe je to što njen radijus u velikoj meri zavisi od samo jedne veličine: njene mase“, rekla je dr Nitika Jadlapali Jurk, bivša diplomirana studentkinja na Kalifornijskom institutu za tehnologiju, sada postdoktorski saradnik u Laboratoriji za mlazni pogon u Kaliforniji. „Pošto M87* ne nagomilava materijal velikom brzinom, opšta teorija relativnosti nam govori da će njen radijus ostati nepromenjen tokom ljudske istorije. Naši podaci potvrđuju ovo predviđanje."

Veličina senke crne rupe se nije promenila između 2017. i 2018. godine ali lokacija najsjajnijeg regiona u prstenu se značajno promenila. Svetla oblast je rotirala oko 30° u smeru suprotnom od kazaljke na satu na poziciju oko 5 sati.

EHT niz 2018. još uvek ne vidi mlaz koji izlazi iz M87 *, ali osa okretanja crne rupe predviđena po lokaciji najsjajnijeg regiona u prstenu je konzistentna sa osom mlaza koja se vidi na drugim talasnim dužinama.

„ To što se osvetljenost prstena menja u prstenu je najveća promena“, rekla je dr Brit Džeter, postdoktorski saradnik na Institutu za astronomiju i astrofiziku Academie Sinica na Tajvanu. „Dok opšta teorija relativnosti kaže da veličina prstena treba da ostane prilično fiksna turbulentnost akrecionog diska oko crne rupe uzrokuje kretanje najsvetlijeg dela prstena oko zajedničkog centra. Količina kolebanja koju vidimo tokom vremena je nešto što možemo da koristimo da testiramo naše teorije, magnetno polje i plazmu oko crne rupe.“

EHT je sproveo uspešna posmatranja 2021. i 2022. godine i planira da posmatra i u prvoj polovini 2024. Svake godine, EHT niz se poboljšava, bilo dodavanjem novih teleskopa, boljeg hardvera, ili dodatne frekvencije posmatranja.

EHT saradnja uključuje više od 300 istraživača iz Afrike, Azije, Evrope i Severne i Južne Amerike. Međunarodna saradnja radi na snimanju najdetaljnijih slika crne rupe ikada dobijenih stvaranjem virtuelnog teleskopa veličine Zemlje. Podržan značajnim međunarodnim ulaganjima, EHT povezuje postojeće teleskope koristeći nove sisteme, stvarajući fundamentalno novi instrument sa najvećom ugaonom moći rezolucije koja je do sada postignuta.

U EHT su uključeni teleskopi: ALMA, APEKS, IRAM 30-metarski, IRAM NOEMA opservatorija, Džejms Maksvel teleskop, Veliki milimetarski teleskop, Submilimetarski niz, Submilimetarski teleskop, teleskop južnog pola, teleskop Kit Pik i teleskop sa Grenlanda. Podaci su u korelaciji na Maks Plank Institutu za radioastronomiju i MIT Haistak opservatoriji.