Inelul de acreţie din jurul găurii negre M87* fluctuează în timp
Prima gaură neagră ce a fost observată în mod direct, M87* îşi dezvăluie mai multe dintre secrete, inelul de acreţie format de materia care cade în gaura neagră fluctuând în timp, de-a lungul celor 10 ani de observaţii derulate asupra acestui corp cosmic, conform Space.com care citează un studiu publicat online joi în The Astrophysical Journal.
În aprilie 2019, cercetătorii din cadrul proiectului Event Horizon Telescope (EHT) au dezvăluit o fotografie istorică a găurii negre supermasive M87* din inima galaxiei M87, aflată la 53 de milioane de ani lumină de Calea Lactee.
În imagine se poate vedea silueta găurii negre M87*, care are masa echivalentă a 6,5 miliarde de sori. În jurul întunericului central, dincolo de orizontul evenimentului, de unde nici lumina nu poate scăpa atracţiei gravitaţionale colosale exercitate de gaura neagră, se află discul de acreţie al găurii negre - un inel strălucitor de radiaţii emise de gazele superfierbinţi care se învârt cu viteze ameţitoare în jurul orizontului evenimentului, înainte de a trece acest prag fără de întoarcere.
Imaginea cea mai cunoscută a găurii negre M87* a fost obţinută în aprilie 2017. Într-un nou studiu, echipa EHT se întoarce în timp, obţinând informaţii cheie despre comportamentul şi modul în care arată discul de acreţie din jurul găurii negre M87* de-a lungul unei întregi decade.
Proiectul EHT funcţionează ca un radiotelescop de dimensiunea întregului Pământ, integrând date adunate de farfuriile de recepţie instalate în mai multe locuri pe glob. Acest proiect a ajuns la maturitate în 2017, iar în luna aprilie a acelui an 8 radiotelescoape din 6 locaţii diferite de pe glob au observat gaura neagră M87*. Echipa EHT a studiat această gaură neagră supermasivă încă înainte de anul 2017, pe când proiectul EHT nu dispunea încă de capacitatea completă de observare.
Noul studiu reexaminează datele mai vechi - în special observaţii derulate între 2009 şi 2012, pe când Proiectul EHT funcţiona pe baza radiotelescoapelor instalate în trei locaţii diferite, dar şi din 2013, când încă un radiotelescop a fost inclus în proiect.
Aceste informaţii preliminare erau incomplete pentru a genera o imagine a gurii negre, dar în cadrul noului studiu cercetătorii au putut deduce o serie de proprietăţi importante ale găurii negre M87* şi ale mediului înconjurător, folosind tehnici de modelare statistică.
Spre exemplu echipa a ajuns la concluzia că dimensiunea siluetei lui M87* a rămas stabilă de-a lungul ultimului deceniu şi că respectă teoria generală a relativităţii pentru găurile negre supermasive.
"În acest studiu arătăm că morfologia generală, sau că prezenţa unui inel (de acreţie) asimetric, persistă cel mai probabil timp de mai mulţi ani", a declarat unul dintre co-autorii acestui studiu, Kazu Akiyama, cercetător în cadrul Observatorului Haystack, aparţinând Institutului tehnologic din Massachusetts (MIT).
"Aceasta este o confirmare importantă a aşteptărilor teoretice pe care le aveam, pentru că am obţinut o consistenţă prin multiple observaţii de-a lungul unei perioade lungi de timp cu privire la natura obiectului M87*", a adăugat el.
Nu totul a rămas însă la fel. Noua analiză a dezvăluit că inelul strălucitor din jurul orizontului evenimentului găurii negre M87* are fluctuaţii semnificative de-a lungul timpului - un rezultat care i-a surprins pe membrii echipei EHT.
"De fapt, am constatat o sumedenie de variaţii acolo, şi nu toate modelele teoretice cu privire la acreţie permit fluctuaţii atât de mari", conform coordonatorului acestui studiu, Maciek Wielgus, astronom în cadrul Centrului Harvard & Smithsonian pentru Astrofizică de la Cambridge, Massachusetts. "Acest lucru înseamnă că putem să începem să excludem unele modele pornind de la dinamica observată a sursei".
Noile rezultate le oferă astronomilor o perspectivă fără precedent asupra dinamicii găurilor negre şi deschide oportunitatea testării relativităţii generale ca niciodată până acum, conform participanţilor la studiu.
"Când am măsurat pentru prima oară dimensiunea lui M87*, în 2009, nu ne-am închipuit că acest lucru ne va oferi o primă perspectivă asupra dinamicii unei găuri negre", a comentat şi directorul fondator al EHT, Sheperd Doeleman, cercetător la Universitatea Harvard şi la Centrul Harvard & Smithsonian pentru astrofizică. "Dacă vrei să vezi cum evoluează o gaură neagră de-a lungul unui deceniu, nimic nu poate înlocui datele adunate an cu an cu privire la respectiva gaură neagră", a adăugat el.
Participanţii la proiectul EHT vor continua să studieze gaura neagră M87*, precum şi gaura neagră din centrul Căii Lactee, denumită Sagittarius A*, şi care conţine aproximativ 4,3 milioane de mase solare. Începând de anul viitor, proiectul EHT va dispune de 11 radiotelescoape. AGERPRES
