Sotva dokončili jedno veledílo, chystají astronomové pracující na globální soustavě teleskopů Event Horizon (EHT) další. Zprávy o něm znějí skoro stejně fantaskně jako informace o díle předešlém. Řeč je samozřejmě o snímku černé díry ve středu Mléčné dráhy prezentovaném na sklonku minulého týdne. Obraz díry známé jako Sagittarius A*, který technicky není klasickou optickou fotkou, ale interferometrií signálu radiových vln o délce 1,3 mm, je teprve druhým zobrazením černé díry v historii. Sběr dat při focení černých děr jde prý tak dobře, že je potřeba zvýšit sázky, a tak je na čase pořídit rovnou video.
Příliš statický obraz příliš dynamického tělesa
Z dílny Event Horizon pochází i historicky první snímek černé díry známé jako M87, který lidstvu astronomové představili v dubnu 2019. Jenže statické snímky jsou prý u takových gigantických a dynamických objektů prostě málo a nevystihují jejich pravou „přirozenou“ podstatu. Už jen proto, že se dle všech dostupných teorií a poznatků černé díry při pohlcování okolní hmoty konstantně „hýbají“ s tím, jak do nich jejich okolí padá, jejich akreční disk bublá a víří a hmota v něm postupně zrychluje až k hranici rychlosti světla.
„Zkusili jsme to (udělat video – pozn. aut.) již dříve s daty pozorování z roku 2017,“ přiznala jedna z výzkumnic EHT Katie Boumanová. Nakonec z toho však vyšly jen statické snímky. Algoritmus, který takový film z pozorovacích dat tvořil, jich totiž potřeboval mnohem více, než vědci měli sesbíráno. „Viděli jsme tam něco zajímavého, ale nebylo toho dost na to, abychom řekli, že jsme si opravdu jistí tím, co na tom filmu vidíme,“ shrnula Boumanová fakt, že zobrazený hýbající se flek prostě nebyl prezentovatelný.
Pozorování jinak
Pracovníky National Science Foundation, která Event Horizon provozuje, tak čeká několikaletá série pozorování – doufejme, že nebudou přerušena, jako se stalo v roce 2020 kvůli pandemii – a hlavně změna metodiky práce. Nyní astronomové provádějí technická vylepšení, díky nimž zhruba v roce 2024 přejdou na takzvané agilní pozorování. Namísto třeba týden dva trvající pozorovací kampaně, po které se soustava radioteleskopů EHT předá jiným astronomům a projektům, budou moci snímkovat černou díru M87 v mezičasech, kdy nejsou přístroje využívány. Mezičasů je jednak více, jednak vyhovují potřebám pozorování pro vytvoření videa. Celou sestavu po upgradu bude možné velmi rychle „zapnout“ a zacílit.
Elon Musk a projekt Starlink:
Černou díru ve středu galaxie M87 vědci vybrali opět hlavně kvůli její velikosti (a technicky také kvůli tomu, že takto velkých černých děr není tolik objeveno). Sagittarius A* je sice dostatečně velká, ale zase moc dynamická, dlouhodobé sporadické pozorování by tedy nemuselo vyprodukovat plynulé záběry. A právě pomalost plynoucí z velikosti M87, která má průměr akrečního disku zhruba jako Sluneční soustava, je prý ideální, protože ke změnám tvaru prstence hmoty, který ji obklopuje, dochází v delších časových úsecích.
Metodika agilního pozorování by měla vědcům umožnit také zachytit vzácné výbuchy (outbursts) v okolí zmíněných děr a jejich následky. K výbuchům dochází, když díra roztrhá větší asteroid nebo plynové mračno, její těleso pak mírně „zabliká“ (přičemž je ale stále řeč o detekci zbytkového světla takového efektu, jemuž se podaří „nespadnout“ za horizont události černé díry a „proplést se“ jejím časoprostorovým zakřivením).
Nejde jen o vizuál
Event Horizon sbírá vedle kompletace snímků i další data, projekt už naměřil třeba úroveň polarizace světla v disku M87, ze kterého lze určit sílu a směr magnetických polí, která na disk působí – a zda potenciálně pocházejí přímo z díry samotné. „Naším dalším krokem je měření polarizace disku u Sagittaria A*,“ uvedl astrofyzik Michael Johnson v průběhu tiskové konference a představení druhého snímku.
V příštích letech by se také měly do sítě Event Horizon zapojit další radioteleskopy. Od pozorování M87 a Sagittaria A* do soustavy přibyly hned tři nové. Radioteleskopy pracují vždy v páru. Čím větší vzdálenost mezi takovými páry byla, tím lepší rozlišení výsledný složený obraz měl (protože taková sestava působila de facto jako jeden obří teleskop). A čím více teleskopů se na takovém párování podílí, tím více pozorovacích úhlů je k dispozici. Tento aspekt je vidět na snímku Sagittaria A*, na němž jsou velmi jasná místa – nejde o nějaké extrémně zářivé body, ale o regiony, kde se pozorovací úhly jednotlivých párů teleskopů překřížily, což vyústilo do zesílení signálu.
Půjde-li vše správně, měli bychom se tedy nejpozději před koncem dekády dočkat nebývalého „vesmírného biografu“. Nebo aspoň jednoduchého gifu, prosím, prosím.
