Jak wygląda jedna z największych odkrytych czarnych dziur?

Astronomowie przeanalizowali obrazy z Teleskopu Horyzontu Zdarzeń, aby lepiej poznać jedną z największych znanych czarnych dziur, znajdującą się w galaktyce M87. Odkryli jak szybko się obraca i ile materii pochłania.

.Ogromna czarna dziura znajdująca się w centrum galaktyki M87, jest jedną z największych odkrytych do tej pory i była idealnym pierwszym celem dla Teleskopu Horyzontu Zdarzeń (program naukowy, którego zadaniem jest obserwacja przestrzeni kosmicznej znajdującej się w bezpośredniej bliskości czarnych dziur). Naukowcy z University of Central Lancashire ponownie przeanalizowali zdjęcia uzyskane dzięki temu urządzeniu, aby lepiej poznać supermasywną czarną dziurę, ustalić jak szybko się obraca i ile materii pochłania. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters.

.Jak opisują badacze, czarna dziura znajdująca się g galaktyce M87, której masa jest 6,5 miliarda razy większa od masy Słońca, obraca się z prędkością około 80 proc. teoretycznej maksymalnej prędkości możliwej we Wszechświecie. Wewnętrzna krawędź jej dysku akrecyjnego obraca się z prędkością około 14 proc. prędkości światła, czyli około 42 milionów metrów na sekundę.

Astronomowie odkryli to, analizując „jasny punkt” na zdjęciach czarnej dziury. Ta asymetryczna poświata była spowodowana czymś, co nazywa się relatywistycznym promieniowaniem Dopplera (relativistic Doppler beaming). Materiał po jednej stronie dysku poruszał się w kierunku Ziemi tak szybko, że wydał się znacznie jaśniejszy niż materiał oddalający się. Mierząc tę różnicę w jasności, naukowcy byli w stanie obliczyć prędkość rotacji.

Badacze przyjrzeli się również wzorcom pola magnetycznego wokół czarnej dziury, które wskazują w jaki sposób materia opada na nią. Odkryli, że porusza się ona z prędkością około 70 milionów metrów na sekundę – około 23 proc. prędkości światła.

Dzięki tej analizie astronomowie oszacowali, że czarna dziura w M87 pochłania od 0,00004 do 0,4 masy Słońca rocznie. Nie jest do duża ilość jak na czarną dziurę – działa ona znacznie poniżej tego, co naukowcy nazywają „limitem Eddingtona”, co oznacza, że znajduje się w stosunkowo spokojnej fazie.

Energia z całej tej opadającej materii, jak wskazują naukowcy, wydaje się idealnie pasować do mocy wyjściowej dżetu M87 – wiązki cząstek wystrzeliwanych z jej centrum z prędkością bliską prędkości światła, rozciągającej się na tysiące lat świetlnych. Może to potwierdzać koncepcję, że są one zasilane przez proces opadania materii na czarną dziurę.

.Wraz z rozwojem technik obserwacyjnych czarna dziura w galaktyce M87 prawdopodobnie jeszcze przysłuży się do lepszego zrozumienia grawitacji, czasoprzestrzeni, najbardziej ekstremalnych warunków we Wszechświecie i tego jak te kosmiczne olbrzymy kształtują cały kosmos.

Oprac. EG