Polarizované svetlo odhalilo magnetické polia okolo čiernej diery v jadre galaxie M87

  • Marcel Škreka | 27 Apríl 2021
    Galaxie a hlboký vesmír
Spolupráca pri EHT (Event Horizon Telescope) pomohla získať údaje umožňujúce astronómom po prvýkrát merať polarizáciu svetla blízko okraja supermasívnej čiernej diery v srdci galaxie M87. Čiary vyznačujú orientáciu polarizácie, ktorá zviditeľňuje magnetické pole okolo tieňa čiernej diery. Obrázok: EHT Collaboration
Spolupráca v rámci projektu EHT (Event Horizon Telescope) nám 10. apríla 2019 priniesla vôbec prvý obraz čiernej diery, ktorý odhaľuje jasnú prstencovú štruktúru s tmavou strednou oblasťou jej tieňa. Dnes ponúka na tento masívny objekt v strede galaxie M87 nový pohľad v polarizovanom svetle.

Astronómovia prvýkrát dokázali zmerať polarizáciu - podpis magnetických polí - blízko okraja čiernej diery. Pozorovania sú kľúčom k vysvetleniu procesov prebiehajúcich pri vzniku energetických výtryskov z jadra galaxie M87 nachádzajúcej sa vo vzdialenosti 55 miliónov svetelných rokov.

Polarizácia svetla nesie informácie umožňujúce lepšie porozumieť fyzike ukrytej za obrazom čiernej diery z apríla 2019. Získanie nových poznatkov si kvôli zložitým technikám spojeným so získavaním a analýzou údajov vyžiadalo roky práce.

Novo publikované polarizované obrázky sú kľúčom k pochopeniu toho, ako magnetické pole umožňuje čiernej diere nabaľovať hmotu a produkovať silné výtrysky.

Svetlo sa polarizuje, keď prechádza určitými filtrami, ako napr. cez polarizujúce slnečné okuliare, alebo keď je emitované v horúcich oblastiach vesmíru s magnetickým poľom. Polarizácia umožňuje astronómom mapovať čiary magnetického poľa prítomné na vnútornom okraji čiernej diery.

Mohutné výtrysky hmoty a energie, ktoré vychádzajú z jadra M87 a siahajú najmenej 5 000 svetelných rokov od jeho stredu, sú jedným z najtajomnejších a najenergetickejších útvarov galaxie. Väčšina hmoty ležiacej blízko okraja čiernej diery spadne dovnútra. Niektoré z okolitých častíc však uniknú a sú v podobe výtryskov vyfúknuté ďaleko od čiernej diery.

Pre lepšie pochopenie tohto procesu astronómovia modelovali rôzne správania sa hmoty v blízkosti čiernej diery. Stále však presne nevedia, ako prúdia výtrysky väčšie ako galaxia z jej centrálnej oblasti, ktorá je rovnako veľká ako slnečná sústava, ani to, ako presne hmota padá do čiernej diery.

Vďaka novému obrazu čiernej diery a jej tieňa v polarizovanom svetle sa astronómom po prvýkrát podarilo pozrieť sa do oblasti tesne nad čiernou dierou, kde sa rozhoduje, ktorá látka padne dovnútra a ktorá bude vyvrhnutá von.

Pozorovania naznačujú, že magnetické polia na okraji čiernej diery sú dostatočne silné na to, aby tlačili späť horúci plyn a pomáhali mu tak odolávať gravitácii čiernej diery. Iba plyn, ktorý prenikne magnetickým poľom, sa po špirále dostáva dovnútra až k horizontu udalostí.