kozmos.hr
Astronomija

James Webb proučit će crnu rupu naše galaksije

Ogroman vrtlog vrućeg plina koji svijetli infracrvenom svjetlošću, označavajući približnu lokaciju supermasivne crne rupe u srcu naše galaksije Mliječni put. Vizualno obrađena verzija slike koju je snimio Hubble 2009. godine (©NASA/ ESA/ SSC/ CXC/ STScI).
objavljeno

James Webb ući će u suradnju s ‘planetarnim teleskopom’ Event Horizon te tako pomoći pri proučavanju crne rupe u središtu naše galaksije.

Važna suradnja

Astronomima je bio potreban teleskop veličine Zemlje kako bi snimili čudovišnu crnu rupu u središtu Mliječne staze. No, sljedeći put kad će promatrati ovaj svemirski fenomen u središtu naše galaksije imat će pomoć iz svemira NASA-inog teleskopa sljedeće generacije.

Slika crne rupe Sagittarius A* u središtu Mliječne staze.
Slika crne rupe Sagittarius A* u središtu Mliječne staze koju je snimio Event Horizon teleskop (©ESO/EHT).

Svemirski teleskop James Webb, također poznat kao JWST ili Webb, lansiran je u prosincu 2021. godine i završava pripreme za početak promatranja svemira. Među zadacima predviđenim za prvu godinu rada teleskopa jest i udruživanje s Event Horizon Telescopom (EHT), globalnim nizom zvjezdarnica koje su objavile prvu ikad fotografiju crne rupe u travnju 2019. godine.

EHT je ponovio taj podvig u svibnju, kada je objavljena prva slika Strijelca A*, supermasivne crne rupe u središtu naše galaksije Mliječni put, otkrivajući kvrgav, mutan zlatni prsten na crnoj pozadini.

Strijelac A*

Strijelac A* je nezgodan objekt za proučavanje jer – uz sva uobičajena ograničenja crne rupe – točke duž njegovog horizonta događaja (točka iza koje ništa, pa čak ni svjetlost, ne može pobjeći) iznenada ispucavaju čestice gotovo brzinom svjetlosti. Ove se baklje mogu pojaviti četiri ili pet puta dnevno, što Strijelca A* čini posebno promjenjivom crnom rupom.

„Ova žarišta se u osnovi iznenada uključuju i pale. U suštini je poput ‘vatrometa’ i traje otprilike pola sata. Ponekad se spoje te imate više’ vatrometa’ – istovremeno ili jedan za drugim. Ove baklje su čestice poput čestica kozmičkih zraka koje se kreću blizu brzine svjetlosti. Nešto ih je sigurno ubrzalo da se približe brzini svjetlosti, a mi još uvijek ne znamo što je to,“ pojasnio je astronom Farhad Yusef-Zadeh. Dakle, mehanizmi iza samih baklju ostaju misterij.

Svemirski teleskop Hubble proučavao je područje oko Strijelca A* u infracrvenom svjetlu kako bi proizveo ovu sliku, objavljenu 2009. godine. Iz NASA-e očekuju da će promatranja James Webba biti daleko detaljnija (©NASA, ESA, STScI, Q. Daniel Wang (UMass)).
Svemirski teleskop Hubble proučavao je područje oko Strijelca A* u infracrvenom svjetlu kako bi proizveo ovu sliku, objavljenu 2009. godine. Iz NASA-e očekuju da će promatranja James Webba biti daleko detaljnija (©NASA, ESA, STScI, Q. Daniel Wang (UMass)).

Svaka baklja je najprije vidljiva u infracrvenom svjetlu, ali s vremenom se signal proteže u ono što astronomi nazivaju submilimetarskim zračenjem. Upravo ovo submilimetarsko zračenje prikuplja teleskop Event Horizon kako bi napravio slike crne rupe. To, posljedično, znači da znanstvenici EHT-a otkrivaju signal i same crne rupe, ali i signal baklje – „Ovo je najgora stvar koja se može dogoditi slikanju crne rupe, jer ne želite promatrati promjenjivi izvor, nego morate ‘izvaditi’ promjenjivu komponentu kako biste stvarno izgradili ispravnu sliku samog izvora.“

Ključna Webbova pomoć

Ovdje u priču ulazi James Webb! Naime, suradnja između EHT-a i Webba donosi nekoliko prednosti. Prije svega Webb se nalazi u orbiti oko točke udaljene gotovo 1.5 milijuna kilometara od Zemlje, što znači da nema oblačnog vremena koje bi ometalo promatranja. Ova udaljena točka gledanja, zajedno s masivnim štitnikom od sunca, održava instrumente dovoljno hladnima za proučavanje infracrvene svjetlosti. Štoviše, Webb se može pohvaliti s dva instrumenta koji mogu istovremeno prikupljati podatke u dvije različite vrste infracrvenog svjetla.

Ogroman vrtlog vrućeg plina koji svijetli infracrvenom svjetlošću, označavajući približnu lokaciju supermasivne crne rupe u srcu naše galaksije Mliječni put. Vizualno obrađena verzija slike koju je snimio Hubble 2009. godine (©NASA/ ESA/ SSC/ CXC/ STScI).
Ogroman vrtlog vrućeg plina koji svijetli infracrvenom svjetlošću, označavajući približnu lokaciju supermasivne crne rupe u srcu naše galaksije Mliječni put. Vizualno obrađena verzija slike koju je snimio Hubble 2009. godine (©NASA/ ESA/ SSC/ CXC/ STScI).

„Mogućnost istovremenog promatranja događaja baklji u bliskoj infracrvenoj i srednjoj infracrvenoj boji, koliko ja znam, nikada prije nije učinjeno,“ rekao je Yusef-Zadeh.

Budući da je Webb sposoban paralelno promatrati Strijelca A* u near-infrared i mid-infrared spektru, kontinuirana promatranja na obje valne duljine trebala bi omogućiti znanstvenicima da naprave razliku između Strijelca A* i njegovih baklji.

Usporedna slika dijela Velikog Magellanovog oblaka koje su snimili Spitzer i James Webb (©Spitzer: NASA/JPL-Caltech; MIRI: NASA/ESA/CSA/STScI).
Usporedna slika dijela Velikog Magellanovog oblaka koje su snimili Spitzer i James Webb (©Spitzer: NASA/JPL-Caltech; MIRI: NASA/ESA/CSA/STScI).

Početak suradnje

Nakon puštanja u fazu pune operativnosti James Webb trebao bi – u okviru dogovorene suradnje – u travnju 2023. godine provesti 25 sati proučavajući supermasivnu crnu rupu naše galaksije. Ipak članovi tima svjesni su da jedno promatranje možda neće biti dovoljno te svakako planiraju dugogodišnju suradnju. No, čak i ako Webb ne uspije uhvatiti baklju, promatranja će i dalje biti vrijedna – „Nekima bi se doista moglo svidjeti da nema nikakvih bljeskova – to znači da će slika biti prilično dobra,“ zaključio je Yusef-Zadeh.

Top 10 stvari koje biste trebali znati o James Webb svemirskom teleskopu

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Meghan Bartels (27. lipnja 2022.), „James Webb Space Telescope will study Milky Way’s monster black hole,“ space.com (pristup 27. lipnja 2022).

Leah Ramsay (27. listopada 2021.), „NASA’s Webb Will Join Forces with the Event Horizon Telescope to Reveal the Milky Way’s Supermassive Black Hole,“ nasa.gov (pristup 27. lipnja 2022).

Student povijesti koji u slobodno vrijeme voli čitati i pisati o svojim najdražim temama - povijesti, svemiru i astronomiji.