DENVER - Widziałeś pierwsze zbliżenie czarnej dziury. Teraz przygotuj się, aby zobaczyć słabe pasma materii otaczające obiekt.
Międzynarodowy zespół odpowiedzialny za pierwszy w historii obraz cienia czarnej dziury już planuje zrobić lepszy, bardziej szczegółowy obraz. Ten obraz może ujawnić nowe szczegóły dotyczące materii i pól magnetycznych owiniętych wokół supermasywnego, odległego obiektu w centrum galaktyki Messier 87 (M87).
Bardziej szczegółowe obrazy, wraz z filmami z czarnej dziury, które są już w trakcie pracy, mogą pomóc wyjaśnić, w jaki sposób czarne dziury pochłaniają materię z pierścieni gorącego gazu wirujących wokół nich (zwanych dyskami akrecyjnymi) i jak obiekty wytwarzają jasne strumienie superszybka materia w skali galaktyk. Tak twierdzą naukowcy z zespołu Event Horizon Telescope (EHT), którzy rozmawiali z tłumem fizyków na kwietniowym spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego.
Aby dokładniej obrazować czarną dziurę M87, naukowcy muszą zmienić swoje podejście, powiedział Shep Doeleman, astronom z Uniwersytetu Harvarda, który kieruje zespołem EHT. W szczególności naukowcy muszą zwiększyć częstotliwość badanych fal radiowych i dodać nowe teleskopy radiowe do sieci EHT. Oba projekty są już w toku, powiedział, i powinny wyostrzyć i tak niezwykle ostry obraz. (Istniejący obraz jest naprawdę wyjątkowo ostry, gdy weźmie się pod uwagę, że przedmiot supermasywny znajduje się tak daleko, że patrząc z Ziemi, nie wygląda on jak pomarańcza na powierzchni Księżyca.)
W szczególności zespół ma nadzieję zobrazować zwijające się cząsteczki ciemniejszej materii, które według symulacji powinny otaczać ten jasny pierścień już przedstawiony, powiedział Avery Broderick, astrofizyk z University of Waterloo w Kanadzie, który pracuje nad interpretacją danych z Event Horizon Telescope (EHT) . Kształty tych pasm powinny powiedzieć fizykom, czy długo utrzymywana teoria, w jaki sposób materia zostaje wyrzucona z dysku akrecyjnego czarnej dziury do jej gardła, jest poprawna.
„Jedną z historii, które opowiadamy naszym absolwentom, jest to, że„ niestabilność magneto-rotacyjna ”napędza akrecję” lub proces, w którym czarne dziury zasysają pobliski gaz, Broderick.
Fizycy wierzą, wyjaśnił Live Science po rozmowie, że gdy turbulencje wstrząsają gorącym materiałem dysku akrecyjnego, jego drżące cząstki magnetycznie szarpią się na duże odległości. To magnetyczne szarpanie powoduje, że część wirującej materii zwalnia i wypada z orbity poza horyzont zdarzeń do czarnej dziury; materiał ten tworzy pasma, które badacze mają nadzieję badać.
„Ale w dużej mierze jest to historia zrodzona z ignorancji i nieudanej wyobraźni” - powiedział podczas przemówienia Broderick „ponieważ nie wiemy, co jeszcze by to zrobił, i próbowaliśmy” znaleźć alternatywne wyjaśnienia.
Bardziej szczegółowy obraz mógłby potwierdzić lub odrzucić tę teorię, powiedział.
„To, co zrobiłyby te kosmyki, to dałoby ci sposób na bezpośrednie przetestowanie tego, ponieważ patrzysz” - powiedział.
Uważne obrazowanie pasm w połączeniu z próbą zobrazowania poruszającej się czarnej dziury pomogłoby fizykom zrozumieć w niespotykanym szczególe, w jaki sposób czarne dziury jedzą i rosną, powiedział Broderick.
Jednocześnie lepsze zdjęcia słabszego materiału wokół czarnej dziury mogą ujawnić struktury, które pomogą zespołowi wyjaśnić strumienie materii, powiedział Doeleman Live Live. Naukowcy mają nadzieję uchwycić obrazy materii odkręcającej się od dysku akrecyjnego i skierowanej do przodu, prawie w kierunku Ziemi, podążając rzeczywistą ścieżką jasnego strumienia M87.
„Otworzyliśmy okno i nie skończyliśmy przez nie patrzeć” - powiedział. "Bądźcie czujni."
