Teleskop Horyzontu Zdarzeń (EHT) prowadził obserwacje między 2017 a 2021 rokiem, które ujawniły coś zupełnie nieoczekiwanego. Pole magnetyczne wokół horyzontu zdarzeń całkowicie zmieniło swoją orientację w zaskakująco krótkim czasie. To odkrycie kwestionuje dotychczasowe założenia o stabilności środowisk wokół czarnych dziur.
Dynamiczna natura kosmicznego giganta
M87* znajduje się w centrum galaktyki M87, oddalonej od nas o 55 milionów lat świetlnych. Ten kolos o masie 6 miliardów razy większej niż Słońce należy do najcięższych znanych czarnych dziur. Najnowsze dane pokazują, że namagnetyzowana plazma wokół niej zachowuje się zupełnie inaczej, niż sądziliśmy.
W ciągu zaledwie kilku lat zaobserwowano całkowitą zmianę kierunku wirowania plazmy. W 2017 roku materia krążyła w jednym kierunku, by w 2021 roku całkowicie odwrócić swój ruch. Burzliwe środowisko w pobliżu horyzontu zdarzeń okazało się niezwykle dynamiczne, co przeczy wcześniejszym modelom teoretycznym.
Czytaj także: Kosmiczny rozbłysk przy czarnej dziurze M87. To pierwszy taki przypadek w historii
Co ciekawe, mimo tych gwałtownych zmian, rozmiar pierścienia wokół czarnej dziury pozostał niezmieniony. To ważne potwierdzenie przewidywań teorii względności Einsteina, które mówią o stabilności cienia czarnej dziury. Podstawowe właściwości tego kosmicznego potwora wydają się zgodne z teorią, podczas jego bezpośrednie otoczenie zachowuje się znacznie bardziej dynamicznie, niż zakładano.
Technologiczny przełom w obserwacjach
Uzyskanie tak precyzyjnych danych było możliwe dzięki znaczącym ulepszeniom sieci teleskopów. Do systemu dołączyły nowe instrumenty – Kitt Peak w Arizonie i NOEMA we Francji, co radykalnie poprawiło czułość i klarowność obrazowania. Modernizacje objęły również Greenland Telescope i James Clerk Maxwell Telescope, co zaowocowało lepszą jakością danych.
EHT wykorzystuje zaawansowaną technikę interferometrii, która pozwala teleskopom rozsianym po całej Ziemi działać jak jeden gigantyczny instrument. Dzięki temu osiągamy rozdzielczość potrzebną do obserwacji obiektów oddalonych o miliony lat świetlnych.
Nowe możliwości technologiczne umożliwiły po raz pierwszy określenie kierunku emisji podstawy relatywistycznego dżetu M87*. To przełomowe osiągnięcie otwiera drogę do jeszcze dokładniejszych badań w przyszłości.
Wpływ na ewolucję galaktyk
M87* generuje spektakularny dżet materii rozciągający się na odległość 5000 lat świetlnych. Ten kosmiczny strumień cząstek poruszających się niemal z prędkością światła należy do najbardziej ekstremalnych zjawisk we wszechświecie.
Tego typu dżety odgrywają fundamentalną rolę w ewolucji galaktyk. Regulują procesy powstawania gwiazd i dystrybuują ogromne ilości energii na kosmicznych skalach, wpływając na cykl życia materii w całych układach galaktycznych.
M87* stanowi wyjątkowe laboratorium do badania ekstremalnych zjawisk kosmicznych. Jego dżet emituje promieniowanie w całym spektrum elektromagnetycznym, od fal radiowych przez promienie gamma aż po neutrina.
Czytaj także: Z centrum galaktyki M87 wystrzelił długi dżet materii. Wzdłuż niego eksplodują gwiazdy
Naukowcy planują częstsze obserwacje, idealnie w formie filmu pokazującego zmiany pierścienia i dżetu w czasie rzeczywistym. Teleskop Horyzontu Zdarzeń ewoluuje w kierunku pełnoprawnego obserwatorium naukowego, zdolnego nie tylko do dostarczania obrazów, ale także do budowania spójnego zrozumienia fizyki czarnych dziur.
Odkrycie zmian polaryzacji wokół M87* pokazuje, jak wiele jeszcze nie wiemy o najbardziej ekstremalnych obiektach we wszechświecie. Burzliwe środowisko wokół czarnej dziury, które wcześniej wydawało się stabilne, okazuje się areną nieustannych, dramatycznych przemian. Choć teoria względności znajduje potwierdzenie w stabilności podstawowych parametrów, dynamika najbliższego otoczenia wciąż kryje wiele tajemnic. To przypomina nam, że nauka wciąż ma przed sobą długą drogę do pełnego zrozumienia natury czarnych dziur.