Trečiadienį astronomai iš viso pasaulio vienu metu surengs „šešias dideles spaudos konferencijas“ ir paskelbs tyrimų Įvykių horizonto teleskopu (Event Horizon Telescope, EHT), skirtu būtent šių dangaus objektų paieškai, pirmuosius rezultatus.
Laukti reikėjo ilgai
Iš visų mums nematomų Visatos jėgų ir objektų, įskaitant tamsiąją energiją ir tamsiąją medžiagą, nė vienas labiau nekurstė žmonių smalsumo negu nematomos bedugnės, galinčios praryti ir dulkių telkinius, ir ištisas žvaigždes.
Astronomai dar XVIII amžiuje pradėjo kelti prielaidas, kad galbūt egzistuoja visa ryjančios „juodosios žvaigždės“, o vėliau pradėjo kauptis netiesioginių įrodymų, kad tokių objektų išties esama.
Juodosios skylės terminą 7-ojo dešimtmečio viduryje pasiūlė amerikiečių fizikas Johnas Archibaldas Wheeleris.
„Prieš daugiau kaip 50 metų mokslininkai pamatė, kad mūsų galaktikos centre yra kažkas labai ryškaus“, – naujienų agentūrai sakė Europos kosmoso agentūros (ESA) astrofizikas Paulas McNamara juodųjų skylių ekspertas.
Šio objekto „gravitacija pakankamai stipri, kad žvaigždės aplink jį suktųsi labai greitai – (kai kurios aplink jį apskrieja) vos per 20 metų“, aiškino jis.
Koks trumpas ši periodas galima spręsti iš fakto, kad mūsiškė Saulės sistema aplink Paukščių tako galaktikos centrą apskrieja tik maždaug per 230 mln. metų.
Galiausiai astronomai iškėlė prielaidą, kad šie spindintys objektai yra juodosios skylės, gaubiamos besisukančių smarkiai įkaitusių dujų ir plazmos žiedų.
Tačiau ties šių švytinčių žiedų vidiniais kraštais įsigali visiška tamsa.
„Įvykių horizontas nėra fizinė riba, ant jo nebūtų įmanoma atsistoti, – pažymėjo P. McNamara. – Jeigu esat į vidų nuo jo, nebegalit ištrūkti, nes tam reikėtų begalinės energijos. Jeigu esate šiapus – iš principo ištrūkti dar galite.“
Golfo kamuoliukas Mėnulyje
Visa juodosios skylės masės yra susitelkusi jos centre – jokių matmenų neturinčiame viename taške, vadinamajame singuliarume.
Atstumas nuo singuliarumo iki įvykių horizonto vadinamas juodosios skylės spinduliu, lygiu pusei jos skersmens.
Pirmąją tokio objekto nuotrauką padaręs EHT nepanašus į jokį kitą iki šiol sukurtą aparatą.
„Užuot sukonstravę didžiulį teleskopą, kuris sugniužtų nuo savo svorio, sujungėme kelias observatorijas, tarsi jos būtų vieno milžiniško veidrodžio fragmentai“, – AFP sakė Grenoblyje veikiančio Milimetrinių radijo bangų astronomijos instituto astronomas Michaelis Bremeris (Michaelis Brėmeris).
2017 metų balandį aštuoni tokie radijo teleskopai, esantys Havajuose, Arizonoje, Ispanijoje, Meksikoje, Čilėje ir Pietų ašigalyje, buvo nukreipti į dvi juodąsias skyles visiškai skirtinguose Visatos srityse, kad surinktų duomenų.
Studijose, su kuriomis planuojama supažindinti kitą savaitę, tikriausiai bus susitelkta į vieną iš šių objektų.
Lažybų organizatoriai prognozuoja, kad tai bus Sagittarius A* – juodoji skylė, esanti mūsiškės elipsinės galaktikos centre, pirmoji atkreipusi astronomų dėmesį.
Šio Šaulio žvaigždyne esančio objekto masė 4 mln. kartų didesnė negu Saulės. Taigi, šios juodosios skylės skersmuo turėtų būti apie 44 mln. kilometrų.
Toks taikinys gali atrodyti labai didelis, bet Žemė nuo jo nutolusi maždaug 26 tūkst. šviesmečių (245 trln. kilometrų), todėl pastangos jį nufotografuoti prilygsta mėginimui iš mūsų planetos pastebėti Mėnulyje esantį golfo kamuoliuką.
Patikrinti Einsteino teoriją
Kita kandidatė yra išties baisinga juodoji skylė, apie 1,5 tūkst. kartų masyvesnė už Sagittarius A*. Ji glūdi elipsinės galaktikos M87 centre.
Ji yra daug toliau nuo Žemės, bet dėl dydžio ir atstumo santykio galimybės nufotografuoti šią juodąją skylę yra maždaug tokios pačios, kaip ir taikantis į esančią Šaulio žvaigždyne.
Iš tikrųjų ją stebėti netgi lengviau negu mūsų Paukščių tako galaktikos centrinį objektą.
„Esame savosios galaktikos plokštumoje, todėl turime žvelgti pro visas žvaigždes ir dulkes, kad įžiūrėtume centrą“, – sakė P. McNamara.
Duomenys, surinkti iš plačiai išsidėsčiusių sutelktinio teleskopo dalių turi būti apjungti į vieną visumą.
„Mūsų sukurtas vaizdo algoritmas užpildo trūkstamų duomenų spragas, kad atkurtų juodosios skylės nuotrauką“, – sakoma tyrėjų tinklalapyje paskelbtame pranešime.
Šiame projekte nedalyvavę astrofizikai, įskaitant P. McNamarą, nekantriai laukia, kada galės įsitikinti, ar tyrimo išvados meta iššūkį Alberto Einsteino bendrajai reliatyvumo teorijai, kuri dar niekada nebuvo patikrinta tokiu mastu.
Per 2015 metais atliktus revoliucingus stebėjimus, atnešusius juos vykdžiusiems mokslininkams Nobelio fizikos premiją, naudoti gravitacinių detektoriai užfiksavo, kaip dvi juodosios skylės susiduria.
Joms jungiantis erdvėlaikiu pasklido raibuliai, sukūrę unikalų ir aiškiai atpažįstamą pavidalą.
„Einsteino bendroji reliatyvumo teorija sako, kad būtent tai ir turėtų nutikti“, - sakė P. McNamara.
Tačiau tąsyk buvo stebimas tik apie 60 kartų masyvesnių už Saulę juodųjų skylių susidūrimas. Palyginus su EHT stebėtomis supermasyviosiomis juodosiomis skylėmis, šie objektai yra visiškai mažyčiai.
„Gali būti, kad milijonus kartų masyvesnės (juodosios skylės) yra kitokios – mes to tiesiog dar nežinome“, – kalbėjo tyrėjas.
