Vedci použijú celoplanetárny teleskop EHT, aby uvideli čierne diery

Jedny z najbizarnejších javov vesmíru sú určite čierne diery.  Počítajú s nimi mnohé fyzikálne kozmologické teórie, počnúc Všeobecnou teóriou relativity, aj keď o podobných telesách uvažovali vedci už skôr. Tieto objekty majú tak silné gravitačné pole, že dokážu zastaviť čas.

Žiadne predmety, častice, ani svetlo nemôžu uniknúť cez hranicu nazývanú horizont udalostí.

Pozrite siČínsky rádioteleskop FAST – obor, čo dovidí najďalej

Hoci sa objavili aj názory, že to môže byť trochu inak, je to dôvodom, prečo čierne diery nemôžeme pozorovať priamo. Vedci však v blízkosti horizontu udalostí predpokladajú rôzne deje, pri ktorých priťahovaná hmota sústredená do rotujúcich takzvaných akréčnych diskov generuje tvrdé röntgenové a gama žiarenie.

ZDROJ | NASA

Ďalším vedľajším efektom je vznik gravitačnej šošovky. Aj vďaka nej môžu byť byť čierne diery nepriamo identifikované.

Zábery z prvej línie

V projekte nazvanom Teleskop horizontu udalostí (Event Horizon Telescope, EHT) by sa chceli vedci dostať k čiernej diere takmer „na dotyk“. Aj keď čierna diera nemôže byť priamo viditeľná, lebo neodráža svetlo, vedci chcú zachytiť žiarenie, ktoré ju obklopuje v horizonte udalostí tesne predtým, než sa nadobro stratí.

EHT však nie je jediným teleskopom, ale sieťou 12 rádioteleskopov rozmiestnených po celej Zemi – v USA, na Havaji, v Čile, v Európe, aj v Antarktíde na južnom póle. Teleskopy budú v období od 5. apríla do 14. apríla monitorovať vesmírny priestor v pásme 230 GHz.

Pozrite siExoplanéty – nekonečná mnohotvárnosť vesmíru

Synchronizované sú pomocou najpresnejších atómových hodín a namierené priamo do centra našej galaxie. Tam preukázateľne existuje supermasívna čierna diera (objekt nazvaný Sagittarius A*) s hmotnosťou okolo štyroch miliónov hmotností nášho Slnka. Čierna diera je vzdialená od Zeme asi 26 000 svetelných rokov a jej horizont udalostí by mal mať priemer okolo 20 miliónov km.

ZDROJ | EHT

Experiment začne snímaním v pásme 3 milimetrových vĺn počas prvých niekoľkých dní, a potom prejde na pásmo 1 mm vĺn počas zvyšnej doby pozorovania. Zhromaždia sa tak údaje v rôznych oblastiach spektra pre rôzne druhy obrazov.

Obraz vznikne až v superpočítači

Údaje v objeme niekoľkých petabajtov uložené na harddiskoch budú spracované v MIT Haystack Observatory v americkom Massachusetts a v nemeckom Bonne. Pri spracovaní budú časy elektromagnetických signálov korelované a výskumníci môžu spustiť matematické modelovanie a na základe údajov skutočne produkovať obraz. Vytvorí sa tak efekt jedného veľkého rádioteleskopu veľkosti Zeme.

ZDROJ | ALMA

Výsledkom by mala byť snímka v podobe kruhu okolo čiernej diery, ktorá však bude mať vplyvom Dopplerovho efektu tvar kosáka, domnievajú sa vedci. Spracovanie dát, pri ktorom sa využijú aj algoritmy strojového učenia, však bude extrémne náročné. Je možné, že konkrétne snímky z aprílového pozorovania budú k dispozícii až na budúci rok.

Ani teleskop veľkosti Zeme nie je konečnou hranicou

EHT je projekt, ktorý existuje už asi desať rokov, ale aktuálna posila v podobe najsilnejšieho rádioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter Array) v čílskej púšti, spolu s teleskopom na južnom póle, môže vedcom konečne ukázať čierne diery. Sieť teleskopov sa zameria tiež na oveľa väčšiu čiernu dieru vo vnútri obrej galaxie M87.

Pozrite siESO stavia obrovský teleskop, posunie hranice vesmíru

Zapojenie teleskopu ALMA (v skutočnosti ide o pole zostavené zo 66 rádioteleskopov s parabolami o priemeroch 7 a 12 metrov) do projektu EHT bolo spočiatku problematické.

Do prevádzky bol uvedený len pred 4 rokmi, no vedci z tímu EHT vyvíjali nátlak na jeho urýchlené zaradenie do siete. EHT je však len jedným z mnohých výskumných cieľov ALMA, preto bolo treba nájsť kompromis. Nakoniec však monitorovanie čiernej diery Sagittarius A* dostalo prioritu. ALMA je teraz jedným z najdôležitejších teleskopov pre nadchádzajúce obdobie dvojtýždňového pozorovania EHT.

Pozrite siNuSTAR prinesie svetlo do čiernych dier

Ak sa experiment vydarí, čo sa dnes nedá tvrdiť s úplnou istotou, vedci chcú sieť EHT zamerať okrem čiernych dier v centre Mliečnej dráhy a galaxie M87 aj na iné objekty. Cieľom majú byť kvazary, umierajúce hviezdy – pulzary a ďalšie. Pre pozorovanie čiernej diery v galaxii M87 by mohol do siete pribudnúť aj rádioteleskop v Grónsku.

V predstavách o ďalších možnostiach budovania obrovských sietí rádioteleskopov vedci idú ešte ďalej. Uvažujú o možnosti jej rozšírenia aj mimo Zeme, zahrnutím teleskopov, ktoré by boli umiestnené na obežnej dráhe.

ZdrojGIZMODO

Komentáre k článku