Przełomowe odkrycie Teleskopu Horyzontu Zdarzeń: Zlokalizowano punkt narodzin potężnego dżetu czarnej dziury M87*

Astronomowie z międzynarodowej kolaboracji Event Horizon Telescope (EHT) ogłosili właśnie historyczny sukces w dziedzinie astrofizyki: udało im się precyzyjnie zlokalizować punkt wyjścia gigantycznego dżetu emitowanego przez supermasywną czarną dziurę M87*. To przełomowe ustalenie jest wynikiem niezwykle szczegółowej analizy danych zebranych przez sieć EHT w ciągu 2021 roku. Dostarczyły one bezpośrednich dowodów obserwacyjnych na prawdopodobne miejsce narodzin tych potężnych strumieni naładowanych cząstek, które od dawna intrygowały świat nauki swoją skalą i energią.

Badany obiekt, oznaczony jako M87*, znajduje się w centrum galaktyki Messier 87 (M87), w odległości około 55 milionów lat świetlnych od Ziemi. Istota odkrycia polega na prześledzeniu samej podstawy dżetu, która wcześniej pozostawała niewidoczna na tle charakterystycznego „cienia” czarnej dziury, uwiecznionego we wcześniejszych zestawach danych. Pomiary wskazują, że podczas gdy sam dżet rozciąga się na gigantyczną odległość 3000 lat świetlnych, nowo zidentyfikowany obszar jego powstawania znajduje się w odległości mniejszej niż jedna dziesiąta roku świetlnego – dokładnie około 0,09 roku świetlnego – od samej czarnej dziury.

W realizację tego ambitnego przedsięwzięcia zaangażowani byli wybitni specjaliści, w tym lider grupy badawczej Saurabh z Instytutu Radioastronomii im. Maxa Plancka (MPIfR) oraz członek zespołu Hendrik Müller z Narodowego Obserwatorium Radioastronomicznego (NRAO). Znaczący wkład w badania wniósł również Sebastiano von Fellenberg, związany obecnie z Kanadyjskim Instytutem Astrofizyki Teoretycznej (CITA), a wcześniej z MPIfR. Wyniki ich pracy zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie naukowym Astronomy & Astrophysics. Zespół doszedł do wniosku, że emisja radiowa zarejestrowana w danych z 2021 roku, a której nie odnotowano w kampaniach z lat 2017–2019, pochodzi z niezwykle zwartego regionu w bezpośrednim sąsiedztwie czarnej dziury, co odpowiada fizycznej podstawie dżetu.

M87* jest obiektem szczególnym, ponieważ to właśnie ta czarna dziura stała się pierwszą, której obraz cienia zaprezentowano światu w kwietniu 2019 roku na podstawie danych z roku 2017. Jej masa szacowana jest na około 6,5 miliarda mas Słońca, co stanowi kolosalną wartość w porównaniu do obiektu Sagittarius A* (Sgr A*) w naszej Galaktyce, którego masa wynosi około 4 miliony mas Słońca. Cały proces analityczny przeprowadzono przy użyciu zaawansowanej metody interferometrii wielkobazowej (VLBI), która pozwoliła naukowcom na rozróżnienie struktur kosmicznych w skalach zbliżonych do promienia Schwarzschilda.

W badaniach wykorzystano nowoczesne instrumenty, które znacząco zwiększyły czułość całej sieci, w tym teleskop NOEMA oraz 12-metrowy teleskop w Kitt Peak. Urządzenia te zapewniły kluczowe pośrednie bazy pomiarowe, pozwalające na obserwację struktur w skali od 0,02 do 0,2 parseka. Zdolność techniczna do rozdzielenia detali w odległości zaledwie 0,09 roku świetlnego od M87* jest dowodem na stale rosnące możliwości technologiczne kolaboracji EHT. Modele teoretyczne, takie jak mechanizm Blandforda-Znajka (BZ), sugerują, że energia dżetu jest pobierana z energii rotacyjnej czarnej dziury za pośrednictwem pól magnetycznych przecinających horyzont zdarzeń. Przyszłe obserwacje zaplanowane przez zespół będą miały decydujące znaczenie dla potwierdzenia tych wyników i mogą ostatecznie wyjaśnić fundamentalny mechanizm uruchamiania tych potężnych galaktycznych dżetów.