Kwiecień 2019

Mamy pierwsze w historii zdjęcie czarnej dziury!

Czekaliśmy lata, ale cierpliwość popłaciła. Zespół naukowców, który pracuje nad wielkim projektem Event Horizon Telescope (EHT), przedstawił pierwsze w historii zdjęcie czarnej dziury. Jest to zarazem pierwszy dowód potwierdzający istnienie tych kosmicznych obiektów.

 

Event Horizon Telescope wymagał kilku dekad pracy teoretycznej, obserwacyjnej i technicznej. Dyrektor projektu, Sheperd S. Doeleman, kierował międzynarodowym zespołem, składającym się z ponad 200 naukowców. Jego realizacja nie byłaby możliwa bez udziału współczesnej zaawansowanej technologii – dzięki połączonej pracy radioteleskopów z całego świata otrzymaliśmy jeden wielki wirtualny radioteleskop wielkości Ziemi.

Projekt naukowy skupia się na czarnych dziurach. W kwietniu 2017 roku, sieć radioteleskopów prowadziła obserwacje czarnej dziury w wielkiej galaktyce eliptycznej Messier 87, lub w skrócie M87. Obiekt ten jest oddalony o około 53 miliony lat świetlnych od Ziemi.

Czarna dziura w galaktyce M82, wizja artystyczna - źródło: ESO

Każdy radioteleskop zgromadził ogromne ilości danych, które zostały zapisane na specjalnych twardych dyskach i fizycznie przetransportowane do Instytutu Radioastronomii im. Maxa Plancka oraz Obserwatorium Haystack na Instytucie Technologicznym Massachusetts. Dane te zostały przeanalizowane przez specjalistyczne superkomputery i dopiero teraz widzimy efekty pracy.

 

Poniższe zdjęcie przedstawia „cień” czarnej dziury, który ma 40 miliardów kilometrów szerokości, a horyzont zdarzeń jest około 2,5 raza mniejszy. Na podstawie obserwacji ustalono, że czarna dziura w galaktyce M87 obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Co więcej, udało się też wyliczyć masę czarnej dziury niezależnie od ruchów gwiazd. Masa ta wynosi 6,5 miliarda mas Ziemi.

Zdjęcie czarnej dziury w galaktyce M82 - źródło: Event Horizon Telescope Collaboration

Projekt Event Horizon Telescope prowadził również obserwacje czarnej dziury Sagittarius A*, która położona jest w centrum Drogi Mlecznej w odległości 26 tysięcy lat świetlnych od Ziemi i posiada masę 4,3 miliona mas Słońca. Na fotografię „cienia” tej czarnej dziury będziemy musieli jeszcze poczekać, gdyż superkomputery wciąż przetwarzają pozyskane dane.

 

Mamy więc pierwszy dowód na istnienie czarnych dziur. Cała nasza wiedza o tych wielkich czarnych potworach pochodzi od zjawisk, które obserwujemy w ich otoczeniu. Projekt EHT będzie wciąż kontynuowany – w kolejnych latach przyłączone zostaną kolejne radioteleskopy i będziemy mogli prowadzić kolejne obserwacje, dzięki którym będziemy mogli poznawać czarne dziury.

 


Łazik Curiosity uchwycił dwa zaćmienia Słońca na Marsie

Łazik Curiosity agencji NASA zdołał zarejestrować dwa niesamowite zaćmienia Słońca, spowodowane przez marsjańskie księżyce Deimos i Fobos. Uchwycenie tego momentu nie byłoby możliwe bez specjalnych filtrów słonecznych, które zainstalowano na kamerze MastCam.

 

Pierwsze zaćmienie, spowodowane księżycem Deimos, miało miejsce 17 marca. Jego średnica wynosi do 16 km, dlatego obiekt zasłonił zaledwie fragment Słońca. Naukowcy kwalifikują to jako zaćmienie, choć zdarzenie to można też traktować jako zwykły tranzyt.

Jednak 26 marca, Curiosity zarejestrował zaćmienie, które spowodował Fobos – drugi marsjański księżyc o średnicy około 22 km. 25 marca, czyli tuż przed tym zjawiskiem, jedna z kamer nawigacyjnych uchwyciła też spadek jasności na marsjańskim niebie, który był spowodowany przejściem Fobosa na tle tarczy słonecznej, co można zobaczyć na załączonym nagraniu.

Łazik Curiosity wylądował na Marsie w 2012 roku. Dzięki filtrom słonecznym, kamera pokładowa MastCam może spoglądać bezpośrednio w Słońce. Tak naprawdę to nie są to pierwsze zaćmienia, obserwowane przez Curiosity, ale zjawiska te pomagają dokładniej określić orbity marsjańskich księżyców, które nieustannie zmieniają się z powodu przyciągania grawitacyjnego Marsa i Jowisza, a także w wyniku wzajemnych oddziaływań między księżycami Deimos i Fobos.


Odkryto drugą galaktykę bez ciemnej materii

W marcu 2018 roku, astronomowie zaobserwowali pierwszą galaktykę, która jest pozbawiona ciemnej materii. Jak to zwykle bywa w takich sytuacjach, badacze nie mieli pewności, czy nie dokonali przypadkiem błędnej obserwacji. Jednak teraz odkryto drugą taką galaktykę, a jednocześnie potwierdzono, że w pierwszej rzeczywiście nie ma ciemnej materii.

 

 

Istnienie galaktyki NGC 1052-DF2 jest dla astronomów sporym zaskoczeniem. Jeśli ciemna materia faktycznie wypełnia aż 85% Wszechświata to jak wyjaśnić, że akurat ta galaktyka jest jej praktycznie pozbawiona? Dotychczas uważano, że obecność ciemnej materii w galaktykach jest wręcz wymogiem dla ich powstania.

 

Galaktyka skrajnie rozproszona (UDG) o nazwie NGC 1052-DF2 została odkryta przez zespół z Uniwersytetu Yale'a z pomocą Obserwatorium Kecka. Znajduje się w gwiazdozbiorze Wieloryba, około 63 miliony lat świetlnych od Ziemi. Teraz ten sam zespół ogłosił odkrycie identycznej galaktyki NGC 1052-DF4. Obie struktury znajdują się w okolicach galaktyki eliptycznej NGC 1052. Pod względem wielkości przypominają Drogę Mleczną, lecz zawierają od 100 do nawet 1000 razy mniej gwiazd.

Zdjęcie przedstawiające galaktyki NGC 1052-DF2 i NGC 1052-DF4 – źródło: Yale University/STScI/ACS

Dogłębne analizy ponownie potwierdziły, że obie galaktyki są praktycznie pozbawione ciemnej materii. Odkrycie to ma ważne znaczenie dla naszego zrozumienia procesów formowania się galaktyk i dodatkowo potwierdza istnienie hipotetycznej ciemnej materii, ponieważ teraz ewidentnie widzimy, że zwykła materia może istnieć niezależnie od ciemnej materii.

 

Ponownie przekonujemy się, że nasza wiedza o galaktykach wciąż jest ograniczona. Astronomowie zamierzają kontynuować badania, aby zrozumieć ten fenomen, z nadzieją na odkrycie kolejnych galaktyk bez ciemnej materii.