V roce 2019 spatřil dalekohled Event Horizon Telescope vůbec první snímek supermasivní černé díry M87, která se nachází v galaxii M87 vzdálené přibližně 55 milionů světelných let.
Vědci nyní pozorovali dramaticky intenzivní gama záblesk z M87, čímž poskytli další vhled do supermasivních černých děr a jejich prostředí. V dubnu a květnu 2018 vědci pomocí EHT a soustavy přibližně 25 pozemních a vesmírných teleskopů pozorovali další vysokoenergetické vzplanutí gama z M87, akreční supermasivní černé díry. Tato velmi vzácná třídenní erupce zvýšila energetický rekord této černé díry až do roku 2010.
Vzhledem k tomu, že gama záření je nejenergetičtějším světlem, pomohlo by studovat různé mechanismy působící uvnitř výtrysků z pólů této černé díry. Skutečně význačným faktorem v případě M87 je její hmotnost: M87 váží 5,4 miliardkrát více než naše Slunce – je trpasličí dokonce i v případě populárně známé centrální černé díry Mléčné dráhy, Sagittarius A.
Zatímco Střelec A je uvnitř poměrně klidný, M87 se aktivně živí okolním materiálem – relativistickými výtrysky, které generují obrovskou energii. Rozprostírají se několik desítek miliónů krát širší než ona sama a pohybují se rychlostí blízkou rychlosti světla, takže je skutečně lze přirovnat k modré velrybě, která exploduje z jediného bakteriálního vajíčka. Taková obrovská hmotnost naznačuje, jak dramatické síly působí na supermasivní černou díru.
Související článek
Vzplanutí gama záření u M87 souvisí s interakcemi živného disku a magnetických polí
Předpokládá se, že gama záblesk M87, který vědci pozorovali, je způsoben vzájemným působením jejího živného disku a lokálních magnetických siločar těsně za horizontem událostí černé díry. Materiály spirálovitě směřující dovnitř černé díry jsou vháněny do drah podél magnetických siločar, urychlovány na ohromující rychlosti a vrhány přes hranice do trysek, které pohánějí materiály mnoho světelných let daleko do mateřské galaxie.
Přesto je stěží možné vysvětlit, jak se tyto částice urychlují na tak extrémní energie. Předpokládá se, že událost podobná té, která byla pozorována v M87, kdy lze předpokládat, že kapky materiálu padající do jetu jsou nějakým způsobem nabuzeny na biliony elektronvoltů, způsobuje vzplanutí gama.
Jejich výskyt nelze předpovědět; zachycení jednoho z nich je náhodným štěstím. Během akvizice v roce 2018 vědci zaznamenali fascinující asymetrie ve známém světelném prstenci M87. Zdá se, že jasnější skvrny v prstenci cestují pryč ohledně vzplanutí, což naznačuje souvislost mezi horizontem událostí a tryskami. Toto zvláštní zjištění naznačuje složitý vzájemný vztah mezi bezprostředním okolím černé díry a jejím vyzařováním vysokoenergetického záření.
Výzkumy vzplanutí gama z M87 na více vlnových délkách
Průlomový objev gama záblesků vycházejících z M87 umožnilo EHT ve spolupráci s různými dalšími vesmírnými observatořemi, jako jsou Fermi, NuSTAR, Chandra a Swift, které poskytly pohled na elektromagnetické světlo ve více vlnových délkách.
Pozorování provedená a analyzovaná vědci v průběhu několika dní ukázala, že v gama záření nalezli heterogenitu, což potvrdilo, že oblast je relativně malá, pouze desetkrát větší než samotná černá díra. Jiné vlnové délky tuto heterogenitu nepotvrdily, což vrhá určité otazníky na strukturu oblasti vzplanutí, jak ji vidíme pomocí vlnové délky.
Někteří vědci také zaznamenali změny úhlu M87 ve vztahu k jetu a stupně emise gama záření v průběhu roku. Tyto výsledky tedy naznačují hlubší souvislost mezi tryskami černých děr, urychlováním částic a horizontem událostí, což může vrhnout světlo na původ kosmického záření a vysokoenergetických událostí ve vesmíru.
Pozorování M87 pomocí EHT posouvají astrofyziku tím, že odhalují nové poznatky o relativistických jetech, urychlování částic a kosmickém záření. Taková spolupráce, která sjednocuje teleskopy po celém světě, nabízí možnosti, jak otevřít dveře k pochopení sil působících při utváření galaxií a nakonec i k odhalení některých záhad vesmíru.