Αυτός είναι ο δακτύλιος φωτονίων γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα
Η έντονη βαρύτητα μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας είναι τόσο ισχυρή που κοντά στον ορίζοντα γεγονότων της, τα φωτόνια μπορούν να αναγκαστούν να κάνουν πολλαπλές τροχιές πριν διαφύγουν. Αυτό είναι γνωστό ως δακτύλιος φωτονίων. Μετά τις παρατηρήσεις του M87*, οι ερευνητές πίστεψαν ότι ο αμυδρός δακτύλιος φωτονίων κρυβόταν μέσα στην ιστορική εικόνα. Τώρα, μια ομάδα εξήγαγε αυτό το απίστευτο χαρακτηριστικό.
Όπως αναφέρεται στο The Astrophysical Journal, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν έναν νέο και εξελιγμένο αλγόριθμο για να εξαγάγουν το δακτυλικό αποτύπωμα του δακτυλίου φωτονίων. Όχι μόνο αυτό, η ομάδα απομόνωσε επίσης το ενδεικτικό αποτύπωμα του σχετικιστικού πίδακα που εκτείνεται δεκάδες χιλιάδες έτη φωτός από αυτήν την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.
«Η προσέγγιση που ακολουθήσαμε περιλάμβανε τη μόχλευση της θεωρητικής μας κατανόησης για το πώς φαίνονται αυτές οι μαύρες τρύπες για τη δημιουργία ενός προσαρμοσμένου μοντέλου για τα δεδομένα EHT», δήλωσε ο Dominic Pesce, μέλος της ομάδας με έδρα το Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ &Σμιθσόνιαν. "Αυτό το μοντέλο αποσυνθέτει την ανακατασκευασμένη εικόνα στα δύο κομμάτια που μας ενδιαφέρουν περισσότερο, έτσι ώστε να μπορούμε να μελετήσουμε και τα δύο κομμάτια ξεχωριστά αντί να αναμειχθούν μαζί."
Η ανακάλυψη δεν ήταν εύκολη. Το 2017, το Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Συμβάντων (EHT) χρησιμοποίησε παρατηρητήρια σε όλη την υδρόγειο ταυτόχρονα, μετατρέποντάς τα σε ένα ενιαίο εικονικό τηλεσκόπιο στο μέγεθος της Γης. Αυτό επέτρεψε στους αστρονόμους να δουν τη σύνθετη εκπομπή γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στον γαλαξία M87 και τον Τοξότη Α*, ο οποίος βρίσκεται στο κέντρο του Γαλαξία.
Η εκπομπή από το άμεσο περιβάλλον είναι πολύ πιο φωτεινή από τον δακτύλιο φωτονίων, γεγονός που καθιστά απίστευτα δύσκολο τον εντοπισμό. Ωστόσο, το EHT σχεδιάστηκε με έμφαση στην ανάλυση σύνθετων δεδομένων από υπολογιστή, επιτρέποντας στην ομάδα να απομονώσει τον δακτύλιο φωτονίων από τις αρχικές παρατηρήσεις.
«Κλείσαμε τον προβολέα για να δούμε τις πυγολαμπίδες», λέει ο κύριος συγγραφέας Έιβερι Μπρόντερικ, συνεργαζόμενο μέλος ΔΕΠ στο Perimeter Institute και στο Πανεπιστήμιο του Βατερλό. "Καταφέραμε να κάνουμε κάτι βαθύ - να επιλύσουμε μια θεμελιώδη υπογραφή της βαρύτητας γύρω από μια μαύρη τρύπα."
Η εργασία εδώ βασίζεται στις αρχικές παρατηρήσεις του 2017 από το EHT. Έκτοτε, πραγματοποιήθηκαν πολλές εκστρατείες για την παρατήρηση του M87*, του Τοξότη Α* και πολλών άλλων ενδιαφέροντων αντικειμένων. Λαμβάνοντας υπόψη πόσα είναι δυνατόν να εξαχθούν από τις αρχικές παρατηρήσεις, το νέο υλικό θα παρέχει ακόμη περισσότερες πληροφορίες για μερικά από τα πιο ακραία αντικείμενα στον κόσμο.
