Astronomové zveřejnili první snímek černé díry v srdci naší Galaxie

Vědci po dlouhá léta sledují hvězdy obíhající kolem neviditelného, kompaktního a velmi hmotného tělesa ležícího v centru naší Galaxie. Na základě těchto pozorování usoudili, že objekt označovaný Sagittarius A* by mohl být černou dírou. 

Vzhledem k tomu, že černá díra je zcela temná, nemůžeme ji spatřit přímo. Zářící plyn okolo však odhaluje neklamné známky její přítomnosti: temnou centrální oblast označovanou jako stín černé díry a jasný prstenec kolem. Záběr zachycuje paprsky světla zakřivené v silném gravitačním poli černé díry, která je čtyřmilionkrát hmotnější než Slunce. 

Superteleskop velikosti Země

„Byli jsme překvapeni, jak dobře souhlasí pozorovaná velikost prstence s předpovědí Einsteinovy obecné teorie relativity,“ říká Geoffrey Bower, vědecký pracovník projektu EHT. „Tato bezprecedentní pozorování výrazně zlepšila naše chápání dějů, které se odehrávají v samotném centru naší Galaxie, a přinášejí nový pohled na interakci obřích černých děr s okolím.“ 

Jelikož se černá díra nachází 27 tisíc světelných let od Země, má na obloze asi stejnou úhlovou velikost jako donut na povrchu Měsíce. Aby ji bylo možné zobrazit, vytvořili vědci výkonný superteleskop EHT, který propojil osm existujících radioteleskopů na celé planetě. Vznikl tak unikátní virtuální dalekohled o průměru srovnatelném se Zemí.

EHT sledoval objekt Sagittarius A* po několik nocí během roku 2017 a sbíral data po mnoho hodin, tedy způsobem, který se podobá pořizování fotografií s velmi dlouhou expozicí. Úspěch projektu EHT navazuje na první snímek černé díry zveřejněný v roce 2019, která se nachází v centru galaxie M87 a vědci ji dnes označují M87*.

Srovnání velikostí superhmotných černých děr M87* a Sgr A* (foto: EHT collaboration, Lia Medeiros, CC BY 4.0)

Tyto dva objekty jsou si velmi podobné, a to přesto, že černá díra ve středu naší Galaxie je více než tisíckrát menší a méně hmotná než M87*. „Máme zde dva různé typy galaxií a dvě černé díry s velmi rozdílnou hmotností, přesto jsou si poblíž okraje překvapivě podobné,“ upozorňuje profesorka Sera Markoff z Amsterdamské univerzity. „To znamená, že při pohledu zblízka řídí jejich chování obecná relativita a odlišnosti pozorovatelné ve větších vzdálenostech musí být důsledkem rozdílných vlastností hmoty, která černé díry obklopuje.“

TIP: Velký úspěch pro vědu: První detailní snímek supermasivní černé díry

Dosáhnout tohoto výsledku však bylo o poznání obtížnější než v případě M87*, a to přesto, že objekt Sgr A* je mnohem blíže k nám. „Plyn v blízkosti černých děr, jak v jádře galaxie M87 tak v případě Sgr A*, se pohybuje stejnou rychlostí – téměř rychlostí světla. Ale zatímco v případě M87* mu jeden oběh trvá dny až týdny, u mnohem menší Sgr A* jsou to sotva minuty. To znamená, že jasnost a rozložení plynu kolem Sgr A* se měnily během pozorování EHT velmi rychle – bylo to trochu jako pořídit ostrou fotku štěněte honícího si svůj vlastní ocásek,“ vysvětluje vědecký pracovník týmu EHT Chi-kwan Chan.