A Sagittarius A*-ról készült történelmi kép egy több évtizedes csillagászati kutatás csúcspontja – és egy döntő lépés a fekete lyukak, a gravitáció és a téridő újfajta megértése felé. Végre megoldódott a Tejútrendszer szívében lévő rejtély. Az Event Horizon Telescope (EHT) csillagászai felfedték az első képet a Sagittarius A*-ról, a Tejútrendszer középpontjában lévő szupermasszív fekete lyukról. Nem ez az első kép, amelyet ez a kollaboráció egy fekete lyukról prezentál – ugyanis az M87* ikonikus képe volt az, amelyet 2019. április 10-én mutattak be. De ez az, amire a legjobban vártak. A Sagittarius A* a mi saját szupermasszív fekete lyukunk, a mozdulatlan pont, amely körül galaxisunk kering – írja cikkében a Scientific American.
A tudósok sokáig úgy gondolták, hogy a galaxisunk kaotikus központi régiójában mélyen elrejtett szupermasszív fekete lyuk az egyetlen lehetséges magyarázat az ott zajló bizarr dolgokra. Például arra, hogy óriás csillagok a fénysebesség érzékelhető töredékével keringenek egy láthatatlan valami körül a térben. Reinhard Genzel és Andrea Ghez csillagászok a Sagittarius A*-ról szóló munkájukért megosztoztak a 2020-as fizikai Nobel-díjon, ekkor ekképpen aposztrofálták az elismerést: „A galaxisunk középpontjában lévő szupermasszív kompakt objektum felfedezéséért” kapták a díjat, nem pedig egy „fekete lyuk” megtalálásáért. Az efféle óvatosság ideje lejárt.
A fekete lyukak csapdába ejtenek mindent, ami beléjük esik, beleértve a fényt is, így a szó szoros értelmében láthatatlanok. De olyan erősen torzítják maguk körül a téridőt, hogy amikor a gravitációs szorításukban felaprózott, beeső anyag izzó áramlatai megvilágítják őket, „árnyékot” vetnek. Ez a kivetülés körülbelül két és félszer nagyobb, mint a fekete lyuk eseményhorizontja: a fekete lyuk határa és meghatározó jellemzője a téridőnek az a vonala, amelyen keresztül ha valami áthalad, az nem térhet vissza.
- Hirdetés -
Az EHT egy nagyon hosszú bázisvonalú interferometriának (VLBI) nevezett technikával készít képeket erről az árnyékról. Több kontinensen lévő rádióobszervatóriumokat egyesítve egy virtuális Föld méretű teleszkóp a csillagászat legnagyobb felbontású műszerét alkotja. 2017 áprilisában az EHT kollaboráció több éjszakát töltött azzal, hogy ezt a virtuális műszert a Sagittarius A*-ra és más szupermasszív fekete lyukakra irányította. Ennek az erőfeszítésnek az első késztermékét már láthattuk: M87*. A csapat ugyanebben az időszakban rögzítette a Sagittarius A* kép nyers adatait is, de ezeknek a megfigyeléseknek a tényleges képpé alakítása sokkal hosszabb időt vett igénybe.
Ennek oka, hogy a Sagittarius A* folyamatosan változik. Az M87*, a Messier 87 vagy M87 galaxis szívében lévő fekete lyuk olyan hatalmas, hogy a körülötte kavargó anyagnak sok órára van szüksége ahhoz, hogy egy teljes pályát megtegyen. A Sagittarius A* több mint 1000-szer kisebb tömegű, így körülbelül 1000-szer gyorsabban változik, mivel az anyag szorosabb, gyorsabb pályán mozog a fekete lyuk körül. Katie Bouman, a California Institute of Technology informatikusa és csillagásza, aki az EHT képalkotó munkacsoportjának társvezetője, elmondta, hogy az anyag olyan gyorsan kering a Sagittarius A* körül, hogy „percről percre” változik. Képzeljük el, hogy egy száguldó golyóról készítünk time-lapse felvételt – ezt nem könnyű megtenni. Ezért a 2017-es megfigyelési sorozat során gyűjtött adatokból a Sagittarius A* tiszta képének kinyerése többéves munka volt.
Ha a Sagittarius A* higanyos természete miatt nehezen látható is, ez egyúttal izgalmas laboratóriummá teszi a fekete lyukak és Einstein általános relativitáselméletének, a gravitációnak szentelt elméletének jövőbeli tanulmányozásához. A csillagászok a legkülönfélébb távcsövekkel végzett több évtizedes vizsgálatok révén már nagy pontossággal ismerték a Sagittarius A* alapvető méreteit (tömegét, átmérőjét és a Földtől való távolságát). Most végre arra is képessé váltak, hogy megfigyeljék a fejlődését – megfigyelhessék, ahogyan lángoló, villódzó anyagáramokkal táplálkozik – valós időben.
Némethi Botond, NEW technology magazin
- Hirdetés -