Atskleista pirmoji supermasyvios juodosios skylės Paukščių Tako galaktikos centre nuotrauka

Juodosios skylės neskleidžia šviesos, tačiau nuotraukoje matyti juodosios skylės šešėlis, apsuptas ryškaus žiedo, kuris yra juodosios skylės gravitacijos sulenkta šviesa.

Astronomai teigė, kad juodoji skylė yra 4 mln. kartų masyvesnė už mūsų Saulę.

"Dešimtmečius astronomai svarstė, kas slypi mūsų galaktikos širdyje, savo milžiniška gravitacija traukiančioje žvaigždes į siauras orbitas", - sakė astrofizikos centro astrofizikas Maiklas Džonsonas (Michael Johnson), Harvardo ir Smitsono universiteto astrofizikas.

"Naudodami (įvykių horizonto teleskopo arba EHT) nuotrauką, priartėjome tūkstantį kartų arčiau šių orbitų, kur gravitacija tampa milijonus kartų stipresnė. Tokiu artimu atstumu juodoji skylė pagreitina materiją iki beveik šviesos greičio ir iškraipytame (erdvėlaikyje) išlenkia fotonų kelius."

Juodoji skylė yra maždaug už 27 000 šviesmečių nuo Žemės.

Mūsų Saulės sistema yra vienoje iš spiralinių Paukščių Tako kelio galaktikos atšakų, todėl esame taip toli nuo galaktikos centro. Jei galėtume tai pamatyti mūsų naktiniame danguje, juodoji skylė atrodytų tokio pat dydžio kaip ant Mėnulio gulintis koldūnas.

"Mus apstulbino tai, kaip gerai žiedo dydis sutapo su Einšteino bendrosios reliatyvumo teorijos prognozėmis", - pranešime sakė EHT projekto mokslininkas Džefris Baueris (Geoffrey Bower) iš Astronomijos ir astrofizikos instituto (Academia Sinica, Taipėjus).

"Šie precedento neturintys stebėjimai labai pagerino mūsų supratimą apie tai, kas vyksta pačiame mūsų galaktikos (centre), ir pasiūlė naujų įžvalgų apie tai, kaip šios milžiniškos juodosios skylės sąveikauja su savo aplinka."

Šio revoliucinio atradimo rezultatai ketvirtadienį paskelbti specialiame žurnalo "The Astrophysical Journal Letters" numeryje.

Juodosios skylės paieškos

Astronomams prireikė penkerių metų, kad užfiksuotų ir patvirtintų šį vaizdą bei atradimą. Anksčiau mokslininkai stebėjo žvaigždes, skriejančias aplink kažkokį nematomą, masyvų objektą galaktikos centre.

2020 m. Nobelio fizikos premija mokslininkams Rogeriui Penrose'ui, Reinhardui Genzeliui ir Andrea Ghezui buvo paskirta už atradimus apie juodąsias skyles, įskaitant įrodymus, kuriais pasidalijo R. Ghezas ir A. Genzelis, apie objekto, esančio Paukščių Tako kelio centre, masę.

"Dabar matome, kad juodoji skylė praryja netoliese esančias dujas ir šviesą, įtraukdama jas į bedugnę", - pareiškime teigė Rameshas Narayanas, Astrofizikos centro teorinės astrofizikos specialistas | Harvardas ir Smithsonianas. "Šis vaizdas patvirtina dešimtmečius trukusį teorinį darbą siekiant suprasti, kaip juodosios skylės maitinasi."

Šį atradimą pavyko padaryti daugiau nei 300 tyrėjų iš 80 institucijų, dirbusių su aštuonių skirtingų radijo teleskopų tinklu visame pasaulyje, sudarančiu Įvykių horizonto teleskopą.

Teleskopas pavadintas pagal "įvykių horizontą" - tašką, kuriame jokia šviesa negali ištrūkti iš juodosios skylės. Šis pasaulinis teleskopų tinklas iš esmės sudaro vieną "Žemės dydžio" virtualų teleskopą, kai visi aštuoni yra sujungti ir stebi kartu.

Tai antrasis kada nors užfiksuotas juodosios skylės vaizdas, o pirmasis - 2019 m. EHT pasiekimas, kai pavyko užfiksuoti M87*, esančią už 55 mln. šviesmečių nuo mūsų nutolusios Messier 87 galaktikos širdyje.

Nors abu vaizdai atrodo panašūs, Šaulys A* yra daugiau nei 1000 kartų mažesnis už M87*.

"Turime dvi visiškai skirtingų tipų galaktikas ir dvi labai skirtingas juodųjų skylių mases, tačiau netoli šių juodųjų skylių krašto jos atrodo stebėtinai panašios", - pranešime sakė EHT mokslo tarybos bendrapirmininkė, Amsterdamo universiteto teorinės astrofizikos profesorė Sera Markoff.

"Tai mums sako, kad (Einšteino) bendroji reliatyvumo teorija valdo šiuos objektus iš arti, o bet kokie skirtumai, kuriuos matome toliau, turi būti susiję su juodąsias skyles supančios medžiagos skirtumais."

Užfiksuoti neįmanomą vaizdą

Nors Paukščių Tako kelio juodoji skylė yra arčiau Žemės, ją įamžinti buvo daug sunkiau.

"Aplink juodąsias skyles esančios dujos juda tuo pačiu greičiu - beveik taip pat greitai kaip šviesa", - pranešime teigė EHT mokslininkas Chi-kwan Chan iš Stewardo observatorijos ir Arizonos universiteto Astronomijos departamento bei Duomenų mokslo instituto.

Kiekvienas teleskopas buvo spaudžiamas iki savo galimybių ribos, kuri vadinama difrakcijos riba, arba didžiausios smulkios detalės, kurias jis gali įžiūrėti.

"Iš esmės tokį lygį mes čia ir matome", - spaudos konferencijoje sakė Džonsonas. "Jis yra neryškus, nes norėdami padaryti ryškesnį vaizdą, turime teleskopus perkelti toliau vienas nuo kito arba pereiti į aukštesnius dažnius."

Horizonte

Turėdami dviejų labai skirtingų juodųjų skylių atvaizdus astronomai galės nustatyti jų panašumus ir skirtumus bei geriau suprasti, kaip dujos elgiasi aplink supermasyvias juodąsias skyles, o tai galėtų prisidėti prie galaktikų formavimosi ir evoliucijos.

Manoma, kad juodosios skylės egzistuoja daugumos galaktikų centruose ir veikia kaip jas maitinantis variklis.

Tuo tarpu EHT komanda stengiasi išplėsti teleskopų tinklą ir atlikti patobulinimus, kurie ateityje gali padėti gauti dar daugiau stulbinančių juodųjų skylių vaizdų ir net filmų.

Užfiksavus judančią juodąją skylę galima parodyti, kaip ji kinta laikui bėgant ir ką veikia dujos, besisukančios aplink juodąją skylę.

Šis "pirmasis tiesioginis švelniosios milžinės mūsų galaktikos centre vaizdas" yra tik pradžia, - spaudos konferencijoje sakė EHT mokslo tarybos narys, Arizonos universiteto astronomijos ir fizikos profesorius bei mokslinių tyrimų prodekanas Ferjalas Özelis (Feryal Özel).

Ashley Strickland, CNN