Jak zrobić zdjęcie czegoś, czego nie można zobaczyć?
Całkiem niedawno cały świat obiegło to zdjęcie – pierwsze w historii zdjęcie czarnej dziury. A raczej tego, co znajduje się dookoła niej. Czym właściwie jest ta czarna dziura? Wszyscy o niej słyszeli, a niewielu potrafi powiedzieć o niej coś konkretnego. W skrócie, czarne dziury to bardzo masywne gwiazdy, które pod koniec swojego życia zapadają się, w wyniku nagromadzenia nieproporcjonalnie dużej masy (w tym wypadku jest to 6,5 miliarda razy masy większej od masy słońca) na stosunkowo małej powierzchni. Jest ona tak duża, że wytworzone przez nią pole grawitacyjne dosłownie „zasysa” wszystko dookoła, nawet promienie świetlne, a nasze pojęcie upływu czasu tam przestaje istnieć. Ciekawe, prawda?
Czarna dziura sama w sobie nie jest możliwa do zaobserwowania, gdyż nie odbija żadnego światła. Wszystko co przekroczy horyzont zdarzeń, czyli granicę czarnej dziury, zostaje już w niej na zawsze. Jedyne co możemy zaobserwować to materię, która w wyniku wyjątkowo silnego przyciągania jest rozpędzana i rozgrzewana do tego stopnia, że zaczyna „świecić” przed ostatecznym pochłonięciem.
Wracając do naszego „donuta ze zdjęcia”, w centrum widzimy ciemne koło, czyli właściwą czarną dziurę, a dookoła dysk rozgrzanej, pochłanianej materii. Tak naprawdę to co widzimy na zdjęciu to obraz tego jak wyglądała ona 55 milionów lat temu, czyli niedługo po tym jak wyginęły dinozaury. Jest tak, ponieważ odległość od Ziemi wynosi 55 milionów lat świetlnych, czyli dopiero po takim czasie dochodzą do nas emitowane promienie świetlne. W przeliczeniu jest to 5,2×1020 km, czyli tak dużo, że nawet zbytnio nie idzie sobie tego wyobrazić. Do zrobienia tego historycznego zdjęcia potrzebne były skoordynowane działania 8 teleskopów rozmieszczonych po całym świecie oraz współpraca blisko 200 naukowców w projektu EHT .
Dlaczego to zdjęcie „jakości kalkulatora” jest tak istotne? A no dlatego, że po raz pierwszy mamy naoczny dowód tego, że czarne dziury istnieją. Na razie ich istnienie było potwierdzone przez ogólną teorię względności Einsteina oraz dzięki obserwacji zachowań różnych ciał kosmicznych – supermasywne czarne dziury są centrami galaktyk. To zdjęcie paradoksalnie pierwszy raz pokazuje coś, czego nie widać i czego prawdopodobnie nigdy nie będziemy w stanie zbadać w całości.
Co jest w środku czarnych dziur? Czy są bramami do innych wszechświatów? Co dzieje się z pochłoniętą materią? To pytania, które rozpalają wyobraźnię niejednego naukowca, czy amatora astronomii. Jedno jest pewne, wciąż przed nami więcej pytań niż odpowiedzi.
Autor: Robert Radziej
Zdjęcie: https://www.eso.org/public/images/eso1907a/ – by EHT Collaboration
