Zamisao o otkrivanju horizonta događaja crnih rupa nekada se činila kao znanstvena fantastika, no sada je postala stvarnost. Teleskop Event Horizon (Event Horizon Telescope ili EHT) već je uspješno uhvatio horizon događaja crnih rupa u središtu Mliječne staze i galaksije M87.
Što donosi nova generacija EHT-a?
Tim astronoma sada se fokusira na sljedeću generaciju EHT-a, koja će raditi na višestrukim frekvencijama uz veći broj teleskopa nego prije. Nova studija objavljena na otvorenom serveru arXiv predlaže da bi moglo biti moguće snimiti ‘prsten‘ gdje svjetlost kruži oko crne rupe u središtu Mliječne staze.
Crne rupe su neobični objekti koji su središnji izvor mnogih galaktičkih pojava. One imaju složenu strukturu s singularnošću u središtu, točkom beskonačne gustoće gdje gravitacija postaje toliko snažna da zakoni fizike prestaju vrijediti. Oko singularnosti nalazi se takozvani horizon događaja ili događajni obzor, granica preko koje ništa, pa ni svjetlost, ne može pobjeći. Neposredno izvan događajnog obzora, nalazi se fotonski prsten, gdje se svjetlost savija u kružnu orbitu oko singularnosti. Dalje od toga je akrecijski disk, ali fokus sljedeće generacije EHT-a bit će upravo na fotonskom prstenu.
Tehnologija EHT-a
Event Horizon Telescope nije jedan teleskop, već globalna mreža radio teleskopa koja djeluje kao virtualni teleskop veličine Zemlje. Ova tehnologija, poznata kao interferometrija, koristi više teleskopa koji su međusobno povezani.
Dugi bazni razmak ovog teleskopa, odnosno njegova virtualna veličina, daje mu nevjerojatne mogućnosti razlučivanja, omogućujući mu da snimi horizon događaja oko Sagittarius A* u središtu Mliječne staze te crnu rupu u središtu M87.
EHT je pokrenut 2009. godine, ali sada se pažnja usmjerava na njegovu nadogradnju. Dodavanje 10 novih teleskopa i mnoštvo nove tehnologije transformirat će EHT. Moderni protokoli za prijenos podataka visoke brzine ubrzat će vrijeme prijenosa, a dodavanje novih teleskopa i tehnologije omogućit će EHT-u da promatra na frekvencijama od 86, 230 i 345 GHz istovremeno.
Ovaj pristup omogućuje korištenje tehnika prijenosa faze frekvencije gdje se podaci s niže frekvencije mogu koristiti za dopunu viših frekvencija. To će omogućiti vrijeme integracije od nekoliko minuta na 345 GHz, umjesto sekundi, otvarajući cijeli svemir novih opažanja kao što su fotonski prstenovi crnih rupa.
M87 i Sagittarius A*
Istraživanja supermasivne crne rupe u središtu M87 i Sagittarius A* sugeriraju prisutnost magnetski zatvorenog akrecijskog diska. U ovom modelu akrecije, disk tvori niz nepravilnih spiralnih struja i vertikalno magnetsko polje koje prodire kroz ravninu akrecije. Kako se disk rotira, materijal se spirala prema unutra, povlačeći linije polja i uvijajući ih oko osi rotacije, što dovodi do formiranja mlazova.
Ovi magnetski zatvoreni diskovi pokazuju simetrično polarizirane sinkrotronske emisije, koje su tim astronoma koristili za proučavanje mogućnosti detekcije fotonskog prstena koristeći sljedeći naraštaj EHT-a.
Studija koju su proveli Kaitlyn M. Shavelle i Daniel C. M. Palumbo s Princetonskog sveučilišta i Harvard & Smithsonian, pokazuje putem simulacija da su planirana poboljšanja EHT-a vjerojatno dovoljna za detekciju fotonskih prstenova. U analizama poboljšanja, otkrili su da će veća osjetljivost novog EHT-a vjerojatno biti ključnija od boljih tehnika obrade podataka u detekciji fotonskog prstena.
Ova nova saznanja i tehnologije predstavljaju veliki korak naprijed u našoj sposobnosti da proučavamo i razumijemo tajnoviti svijet crnih rupa, otvarajući nove horizonte za istraživanje i spoznaju svemira!
