Jak donoszą naukowcy w najnowszym artykule opublikowanym na łamach periodyku naukowego Astronomy & Astrophysics, supermasywna czarna dziura w centrum galaktyki M87 postanowiła o sobie przypomnieć potężnym rozbłyskiem promieniowania gamma. Ten rozbłysk, pierwszy zaobserwowany od ponad dekady, został uchwycony podczas kampanii obserwacyjnej prowadzonej za pomocą Teleskopu Horyzontu Zdarzeń (EHT) w 2018 r. EHT wykorzystywał podówczas ponad 25 teleskopów rozstawionych po całym świecie i w przestrzeni kosmicznej zbierających dane w szerokim spektrum długości fal. Wszystkie te synchronicznie pracujące teleskopy stworzyły kompleksowy obraz aktywności czarnej dziury i otaczającego ją środowiska.
Promienie gamma są najbardziej energetyczną formą światła, a ich wykrycie z czarnej dziury M87 wskazuje na obecność procesów o ekstremalnie wysokiej energii. Rozbłysk, który trwał około trzech dni, sugeruje, że obszar emisji jest stosunkowo zwarty, zaledwie około dziesięciu razy większy od horyzontu zdarzeń czarnej dziury.
Czytaj także: Nareszcie poznaliśmy naturę tego masywnego potwora. Badania poświęcone M87 trwały 22 lata
Obserwowany rozbłysk promieni gamma w M87 dostarcza cennych wskazówek na temat aktywności czarnej dziury i jej wpływu na otoczenie.
Krótki czas trwania rozbłysku i wysoka energia sugerują, że emisja pochodzi z bardzo małego i intensywnie aktywnego obszaru w pobliżu czarnej dziury. Może to być związane z przyspieszeniem cząstek do prędkości bliskiej prędkości światła w potężnych dżetach, które emanują z czarnej dziury.
Mowa tutaj oczywiście o dżetach wysoce energetycznych cząstek, które są wyrzucane z okolic czarnej dziury z niewiarygodną prędkością, często zbliżającą się do prędkości światła. Mogą one rozciągać się na ogromne odległości w przestrzeń kosmiczną, daleko poza galaktykę, w której znajduje się czarna dziura. W przypadku M87 strumień rozciąga się na odległości dziesiątki milionów razy większe od promienia horyzontu zdarzeń czarnej dziury.
Obserwacja rozbłysku promieniowania gamma w połączeniu z danymi z innych długości fal oferuje wyjątkową okazję do zbadania związku między dyskiem akrecyjnym czarnej dziury, z którego materia stopniowo opada do wnętrza czarnej dziury, a emitowanym z jej otoczenia dżetem. Naukowcy podejrzewają, że to właśnie dysk akrecyjny po części zasila dżet. Szczegółowe procesy zachodzące między tymi dwoma strukturami wciąż jednak nie zostały poznane.
Czytaj także: Czarna dziura uwieczniona z nowej perspektywy. Tak wyraźna nie była jeszcze nigdy
Naukowcy zatem mają jeszcze przed sobą mnóstwo pracy, zanim uda im się rozwiązać tajemnice dynamiki czarnych dziur. W tym celu konieczne będą dalsze obserwacje i monitoring prowadzony w jak najszerszym zakresie promieniowania.
Łącząc dane z różnych teleskopów i całego spektrum elektromagnetycznego, astronomowie mozolnie składają w całość pełniejszy obraz tego, jak czarne dziury przyciągają i pochłaniają otaczającą ją materię, a czasami także wystrzeliwują nadmiar tej materii w przestrzeń międzygalaktyczną w gigantycznych dżetach. Czarna dziura w centrum galaktyki M87 wraz ze swoim widocznym dżetem stanowi doskonałe laboratorium do prowadzenia takich obserwacji i testowania nowych teorii.