Astronomowie obrazują pola magnetyczne na krawędzi czarnej dziury M87.

Współpraca Event Horizon Telescope (EHT), która stworzyła pierwsze w historii zdjęcie czarnej dziury, ujawniła dziś nowy widok masywnego obiektu w centrum galaktyki M87: jak wygląda w świetle spolaryzowanym. Po raz pierwszy astronomom udało się zmierzyć polaryzację, sygnaturę pól magnetycznych, tak blisko krawędzi czarnej dziury. Obserwacje są kluczem do wyjaśnienia, w jaki sposób galaktyka M87, położona 55 milionów lat świetlnych od nas, jest w stanie wystrzeliwać energetyczne dżety ze swojego jądra.

10 kwietnia 2019 r. naukowcy opublikowali pierwszy w historii obraz czarnej dziury, ukazujący jasną strukturę podobną do pierścienia z ciemnym obszarem centralnym i cieniem czarnej dziury. Od tego czasu współpraca EHT zagłębiła się w dane dotyczące supermasywnego obiektu w sercu galaktyki M2014 zebrane w 2019 roku. Odkryli, że znaczna część światła wokół czarnej dziury M87 jest spolaryzowana. Światło staje się spolaryzowane, gdy przechodzi przez określone filtry, takie jak soczewki spolaryzowanych okularów przeciwsłonecznych, lub gdy jest emitowane w gorących obszarach przestrzeni, które są namagnesowane. W ten sam sposób, w jaki spolaryzowane okulary przeciwsłoneczne pomagają nam lepiej widzieć, redukując odbicia i odblaski od jasnych powierzchni, astronomowie mogą wyostrzyć swój wzrok obszaru wokół czarnej dziury, obserwując, jak światło pochodzące z niej jest spolaryzowane. W szczególności polaryzacja pozwala astronomom mapować linie pola magnetycznego występujące na wewnętrznej krawędzi czarnej dziury. Jasne strumienie energii i materii, które wyłaniają się z jądra M2017 i rozciągają się na co najmniej 87 lat świetlnych od jej centrum, to jedna z najbardziej tajemniczych i energetycznych cech galaktyki. Większość materii leżącej blisko krawędzi czarnej dziury wpada do środka. Jednak niektóre z otaczających cząstek uciekają chwilę przed wychwyceniem i są wyrzucane daleko w przestrzeń w postaci dżetów. Astronomowie opierali się na różnych modelach zachowania materii w pobliżu czarnej dziury, aby lepiej zrozumieć ten proces. Ale nadal nie wiedzą dokładnie, w jaki sposób z jej centralnego obszaru, który jest tak mały jak Układ Słoneczny, wystrzeliwane są dżety większe niż galaktyka, ani jak dokładnie materia wpada do czarnej dziury. Dzięki nowemu obrazowi EHT czarnej dziury i jej cienia w świetle spolaryzowanym astronomom po raz pierwszy udało się przyjrzeć regionowi tuż poza czarną dziurą, gdzie zachodzi ta wzajemna zależność między materią wpływającą i wyrzucaną. informacje o strukturze pól magnetycznych na zewnątrz czarnej dziury. Zespół odkrył, że tylko modele teoretyczne zawierające silnie namagnesowany gaz mogą wyjaśnić to, co widzą w horyzoncie zdarzeń. Aby obserwować serce galaktyki M87, współpraca połączyła osiem teleskopów na całym świecie, aby stworzyć wirtualny teleskop o rozmiarach Ziemi, EHT. Imponująca rozdzielczość uzyskana za pomocą EHT jest równoważna tej potrzebnej do zmierzenia długości karty kredytowej na powierzchni Księżyca. Ta konfiguracja pozwoliła zespołowi bezpośrednio obserwować cień czarnej dziury i pierścień światła wokół niego, z nowym obraz w świetle spolaryzowanym wyraźnie pokazujący, że pierścień jest namagnesowany. Wyniki zostały opublikowane dzisiaj w dwóch oddzielnych artykułach w The Astrophysical Journal Letters przez współpracę EHT. W badaniach wzięło udział ponad 2019 naukowców z wielu organizacji i uniwersytetów na całym świecie.