Poprvé v historii jsme dnes mohli vidět černou díru, jak vtahuje světlo a hmotu do míst, odkud není návratu.
Mezinárodní koalice vědců pracujících s teleskopem horizontu události (Event Horizon Telescope) dnes během živého přenosu světu představila první přímý snímek supermasivní černé díry, která se nachází v galaxii M87. Tento snímek tak vůbec poprvé umožnil vědcům přímo spatřit jedno z těchto záhadných nebeských těles, o jejichž existenci se ještě donedávna jen spekulovalo.
Horizont události supermasivní černé díry ve středu galaxie M87.
Na to, jak jsou obrovsky masivní, jsou černé díry v kosmickém měřítku doslova titěrné. Tento snímek by se tak dal srovnat s pořízením snímku disku CD, který někdo zanechal na Měsíci, ze Země.
K pozorování tak titěrného objektu z takové vzdálenosti je tedy potřeba obrovský a výkonný teleskop. Vědci si proto postavili teleskop o velikost Země, který pojmenovali Event Horizon Telescope, neboli teleskop horizontu události. Jak už jeho název napovídá, od začátku bylo jeho úkolem to, co se dosud nikomu nepodařilo - přímo pozorovat horizont události černé díry.
"Bylo to jako přečíst datum na čtvrťáku nacházejícího se v Los Angeles, zatímco stojíte ve Washingtonu D.C." uvedl ředitel projektu EHT Shep Doeleman během živého přenosu. "Odhalili jsme část vesmíru, která pro nás byla dosud neviditelná."
Jak to funguje?
EHT je ve skutečnosti sítí osmi různých teleskopů nacházejících se na různých místech světa. Tyto teleskopy provádí ve stejnou dobu pozorování a sbírají stejná data.
Celá síť pak využívá techniku zvanou interferometrie s velmi dlouhou základnou (very-long-baseline interferometry), kdy každý teleskop zachycuje stejný signál. Protože ale tyto signály dorazí k teleskopům v různou dobu, dokáží je vědci zkombinovat a s celou sítí pracovat jako kdyby ji tvořil jediný gigantický teleskop o velikosti Země.
Výsledné množství dat je obrovské - tak obrovské, že je vědci museli uložit na pevné disky a letecky je přepravit na místo, kde byla data teprve zkombinována do jediného agregovaného celku. To celý projekt zdrželo, protože vědci museli čekat na data z teleskopu umístěného v Antarktidě, který byl kvůli místní drsné zimě několik měsíců nedosažitelný.
Jakmile však vědci získali přístup ke všem datům, pustili se do složité a časově nesmírně náročné práce, kterou bylo sloučení dat do jediného výsledného obrazu. Z dat museli také pečlivě odstranit všechny vnější vlivy, jako je například rotace země nebo zemětřesení zachycená během pozorování.
Vypadá povědomě
Gargantua, kteoru jsme mohli vidět ve filmu Interstellar. Se skutečnou černou dírou má mnoho společného.
Už léta se díváme na různá umělecká ztvárnění černých děr. Tyto vizualizace mají tendenci zobrazovat černou díru jako prázdný prostor obklopený velkým kruhem svítícího materiálu. Skutečný obraz černé díry je tomuto ztvárnění velice podobný - její silueta je ozařována hmotou, která vstupuje do horizontu události. Ve skutečnosti se tato hmota jak zařící prstenec pouze jeví, protože díky obrovské gravitaci černé díry je dráha světla deformována a pozorujeme tak i hmotu, která je z našeho pohledu ve skutečnosti za černou dírou.
A protože byla dráha světla ještě před jeho cestou k nám ohnuta, je stín, který na snímku vidíme, ve skutečnosti celým povrchem černé díry, obklopeným žhavým materiálem, který do černé díry vstupuje.