Opětovná analýza centrální supermasivní černé díry Mléčné dráhy ukazuje její protáhlou strukturu

Výzkumný tým pod vedením docenta Makota Miyoshiho z Japonské národní astronomické observatoře (NAOJ) nezávisle analyzoval data z pozorování supermasivní černé díry v centru naší Galaxie, která byla získána a zveřejněna v rámci mezinárodního společného pozorovacího projektu Event Horizon Telescope (EHT). Zjistili, že struktura černé díry je mírně protáhlá ve směru východ-západ.

Tento výzkum, publikovaný v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, přináší nový pohled na veřejně dostupná data EHT a ukazuje vědecký proces, v němž se jistota odpovědi zvyšuje s tím, jak různí vědci pokračují ve zkoumání a diskusi o teorii.

Galaxie, ve které žijeme, obsahuje více než 100 miliard hvězd podobných Slunci. Takto velkých galaxií je ve vesmíru nespočet a předpokládá se, že většina z nich má ve svém středu supermasivní černé díry s hmotností milionkrát až miliardkrát větší než Slunce. Také Mléčná dráha má ve svém středu supermasivní černou díru, která se nazývá Sagittarius A*.

Černá díra pohlcuje vše, včetně světla, takže samotnou supermasivní černou díru není možné spatřit, ale analýza hvězd kroužících kolem černé díry vysokou rychlostí ukazuje, že Sagittarius A* má hmotnost přibližně čtyřmilionkrát větší než Slunce. Podrobným pozorováním jejího okolí můžeme získat vodítka k povaze neviditelné černé díry.

EHT pozoroval Sagittarius A* v roce 2017 pomocí sítě osmi pozemních radioteleskopů a ke kombinaci výsledků z různých teleskopů použil techniku známou jako rádiová interferometrie. Výsledky těchto pozorování byly zveřejněny v roce 2022, včetně snímku jasné prstencové struktury obklopující centrální tmavou oblast, což naznačuje přítomnost černé díry.

Na rozdíl od typické fotografie obsahují data z pozorování spojujících několik od sebe značně vzdálených radioteleskopů mnoho mezer v úplnosti, a proto se k sestavení obrazu z dat používají speciální algoritmy. V tomto výzkumu tým aplikoval na data EHT široce používané tradiční metody, na rozdíl od vlastní originální metody analýzy EHT.

Miyoshi vysvětluje: „Náš obraz černé díry je mírně protáhlý ve směru východ-západ a východní polovina je jasnější než západní. Domníváme se, že tento vzhled znamená, že akreční disk obklopující černou díru rotuje.“

Pozorovací data a metody analýzy EHT jsou volně dostupné a výsledky analýzy EHT ověřilo mnoho výzkumníků. Součástí těchto pravidelných ověřovacích aktivit je i tento výzkum. Rádiová interferometrie propojující radioteleskopy po celém světě je rozvíjející se technologií a výzkum v oblasti analýzy dat a zpracování obrazu probíhá, přičemž jsou využívány poznatky ze statistiky a dalších souvisejících oborů.

Struktury prezentované v tomto výzkumu se liší od výsledků týmu EHT, ale v obou případech se jedná o věrohodné struktury odvozené z dat pomocí příslušných metod. EHT hraje důležitou roli ve výzkumu černých děr tím, že žádá o nezávislé ověření a poskytuje otevřená data k ověření.

Doufáme, že na základě aktivní diskuse vědců vznikne spolehlivější obraz supermasivní černé díry Sagittarius A* založený na vylepšených metodách analýzy a datech z následných pozorování prováděných od roku 2018.

Zdroj: https://phys.org/news/2024-10-analysis-milky-central-supermassive-black.html

autor: František Martinek