Mamy teraz nie jedną, ale dwie fotografie tego, co kiedyś uważano za nie do pomyślenia: czarnej dziury. W maju 2022 roku astronomowie opublikowali to zdjęcie supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej, znanej jako Sagittarius A*, która jest pierwszym w historii towarzyszem obrazu czarnej dziury, znajdującej się w centrum Drogi Mlecznej. Galaktyka Messier 87 w 2019 roku. Ale możesz się zastanawiać, na co tak naprawdę patrzysz, gdy widzisz te niesamowite obrazy?
Czarne dziury są małe, mniej więcej wielkości atomu, ale niezwykle gęste i masywne (według NASA). Ponieważ są tak gęste, zakrzywiają przestrzeń wokół siebie, jak przewidywał Einstein w ogólnej teorii względności – ponieważ na strukturę czasoprzestrzeni wpływa grawitacja. Ponieważ czarne dziury są tak duże i gęste, przyciągają różne rzeczy, w tym materię, taką jak pył i gaz, unoszącą się w przestrzeni. Ale najdziwniejszą rzeczą, jaką możesz sobie wyobrazić, jest to, że potrafią nawet przyciągać światło na siebie.
Kiedy coś przechodzi przez pewien punkt w pobliżu czarnej dziury – znanego jako horyzont zdarzeń – utknie w środku i nie może się wydostać. Dotyczy to nawet oświetlenia. To dlatego czarne dziury zawdzięczają swoją nazwę temu, że zatrzymują światło.
Oznacza to, że nigdy nie zobaczysz światła czarnej dziury. Sama czarna dziura jest zasadniczo niewidoczna, ponieważ nie ma możliwości zobaczenia wychodzącego z niej światła.
Jak znaleźć czarną dziurę?
Więc jeśli nie możemy zobaczyć czarnych dziur, skąd mamy wiedzieć, że tam są? Jak możemy mieć ich zdjęcia? Odpowiedź brzmi, że chociaż sama czarna dziura nie jest widoczna, możemy zaobserwować jej wpływ na otaczającą materię.
Przewiduje się, że czarne dziury istnieją od lat 30. XX wieku, ale mocne dowody na ich istnienie pojawiły się w 2015 r., kiedy naukowcy zaobserwowali zderzenie dwóch czarnych dziur i obserwowali fale grawitacyjne, które powstały w wyniku tego połączenia (za pośrednictwem Washington Post). Naukowcy byli w stanie zobaczyć gwiazdy i gaz poruszające się w odległych regionach wszechświata i doszli do wniosku, że czarne dziury muszą istnieć ze względu na swój ruch.
Innym sposobem patrzenia na czarne dziury jest poszukiwanie energii, którą one emitują. Gdy materia jest przyciągana w kierunku horyzontu zdarzeń, ociera się o inną materię i nagrzewa się, ostatecznie tworząc aureolę (poprzez astronomię). To właśnie z tej poświaty uzyskuje się obrazy dwóch czarnych dziur.
„Chociaż nie możemy zobaczyć samej czarnej dziury, ponieważ jest ona całkowicie ciemna, świecący gaz wokół niej wykazuje charakterystyczną sygnaturę: ciemny obszar centralny (znany jako „cień”) jest otoczony jasną strukturą w kształcie pierścienia „Projekt Horizon Wyjaśniła, że teleskop, zespół, który wykonał dwa obrazy czarnej dziury. „Nowy widok uchwycił światło zakrzywione przez kolosalną grawitację czarnej dziury cztery miliony razy masywniejszej od naszego Słońca”.