W środę zobaczymy pierwsze zdjęcie czarnej dziury. Obiekty te na trwałe wpisały się w nasz język, jednak do tej pory tak naprawdę nikt ich nie widział. Na tym polega ich sekret, są dosłownie niewidzialne.

Teleskop o nazwie Event Horizon Telescope (EHT), czyli Horyzont Zdarzeń, ma pozwolić nam zobaczyć to, czego w istocie zobaczyć nie można. Czarne dziury, dzięki swojej potężnej grawitacji, wciągają w swoje wnętrze wszystko wokół, a poza pewnym punktem nic, nawet światło, nie jest w stanie uciec. Skoro nasz zmysł wzroku w uproszczeniu opiera się na dekodowaniu odbijanego światła – nie mogąc dostrzec go odbijającego się od dziury – nie zobaczymy jej samej. To samo dzieje się w przypadku promieni rentgenowskich i radiowych, co utrudnia nam wykorzystanie teleskopów by dostrzec te obiekty. 

Granica, za którą nie ma odwrotu, nazywana jest horyzontem zdarzeń i od niej pochodzi nazwa teleskopu. Jak zapowiedzieli astronomowie, już 10 kwietnia będziemy mogli zobaczyć rezultaty pracy EHT. Wcześniej kilka razy podejmowania się prób obrazowania tych obiektów, ale prawdziwego zdjęcia do tej pory nie mieliśmy. 

W 1978 roku powstało pierwsze "zdjęcie" czarnej dziury. Astronom Jean-Pierre Luminet za pomocą modeli matematycznych i symulacji komputerowych na IBM 7040 opracował obraz tego, co patrząc na czarną dziurę zobaczyłby człowiek. Zatem, nie była to fotografia, a raczej przerysowanie obliczeń. 

- W tamtym czasie był to bardzo egzotyczny temat, niektórzy naukowcy nawet nie wierzyli w ich istnienie – opowiada Luminet – Chciałem badać ich dziwną fizykę. Poza tym bawiła mnie metaforyczność ze stawienia mojego nazwiska „Luminet” (lumine – światło) z tymi obiektami. Ciekawiło mie jak zupełnie ciemna gwiazda może powodować obserwowalny fenomen. 

Po przeprowadzeniu obliczeń ich wyniki posłużyły Luminetowi do stworzenia obrazu – za pomocą stalówki i tusza naniósł (niczym drukarka) obraz na papier. Widać na nim załamania światła, które dają wrażenie trójwymiarowosci obiektu. Jest to jednak płaski dysk zaginający światło dookoła z powodu potężnej siły przyciągania. 

Luminet był pierwszym, ale nie jedynym, który próbował oszukać fizykę i pokazać nam czarną dziurę. Reżyser filmowy Chistopher Nolan w swoim obrazie „Interstellar” starał się być jak najbliżej obecnego stanu badań naukowych. Wspierał go w tym między innymi Kip Thorne z należącego do NASA Caltech. Ostatecznie na potrzeby filmu wybrano prostszą wersję, która nie konfundowałaby widzów. Dla nas może być porywająca, ale zarówno Luminet jak i Thorne przyznają, że nie tak wygląda czarna dziura. 

W 2016 czarną dziurę próbował przedstawić Alain Riazuelo, Francuskiego centrum badań naukowych i Unii Astronomicznej. Na swojej pracy pokazał dziurę bez dysku akrecyjnego (wijąct się obłok gazu lub innych obiektów wciąganych przez dziurę. Pozbawiona tego dysku dziura zakrzywia przestrzeń za sobą i sprawia wrażenie, jakby cały czas leciała przez kosmos. 

Wreszcie słynne video LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) pokazało nam wizualizację dwóch małych czarne dziury, które połączyły się w jedną. Wydarzenie to wywołało fale grawitacyjne, które LIGO wychwyciło. 

EHT obserwuje Sagittarius A*, czyli supermasywną czarną dziurę znajdującą się w centrum naszej galaktyki – Drogi Mlecznej. 

Nie wiadomo jeszcze w 100%, co zobaczymy na zdjęciu, bo oprócz EHT w projekcie bierze udział kilka innych teleskopów. Naukowcy spodziewają się, że finalne zdjęcie będzie przypominać to wykonane przez Lumineta. Sprawa jednak nie jest przesądzona. Z pewnością obejrzymy dysk akrecyjny, możliwe, że dowiemy się też czegoś więcej na temat dżetów – czyli strumieni zjonizowanej materii wyrzucanych z czarnych dziur. Tak jest: coś ucieka z obiektu, z którego nie da się uciec.

Dziwne? Fascynujące!

Źródło: Science Alert