Cele mai intense lumini din Univers, dezvăluite de Telescopul Event Horizon

Colaborarea globală care ne-a oferit nu una, ci două imagini ale găurilor negre supermasive a privit acum către una dintre cele mai intense lumini din Univers.

Telescopul Event Horizon (EHT), o matrice de telescoape care cuprinde antene radio din întreaga lume, a studiat un quasar îndepărtat numit NRAO 530, a cărui lumină a călătorit timp de 7,5 miliarde de ani pentru a ajunge la noi.

• Cum au trecut razele cosmice prin atmosfera Pământului acum 41.000 de ani?
• Ce s-a întâmplat după ce oamenii de știință au declanșat mini-cutremure în laborator

Datele rezultate ne arată „motorul” quasarului în detaliu incredibil și, spun astronomii, ne vor ajuta să înțelegem fizica complexă a acestor obiecte incredibile și modul în care acestea generează cele mai intense lumini din Univers.

Cele mai intense lumini din Univers, detectate cu cea mai mare matrice de telescoape de pe Pământ

Quasarii, un termen care este prescurtarea pentru „surse radio cvasi-stelare”, sunt un tip de galaxie despre care se crede că este alimentată de o gaură neagră supermasivă foarte activă din centru. Asta înseamnă că gaura neagră este înconjurată de material care cade în ea într-un ritm furios.

Găurile negre în sine nu emit lumină, dar materialul din jurul unei găuri negre active o face. Gravitația și frecarea fac ca materialul să se încălzească și să ardă în timp ce înconjoară gaura neagră. Dar asta nu este tot.

Nu tot materialul cade în gaura neagră. O parte din el este canalizat și accelerat de-a lungul liniilor câmpului magnetic chiar în afara orizontului evenimentului, „punctul fără de întoarcere”, dincolo de care nici măcar lumina nu poate atinge viteza necesară pentru a scăpa, explică Science Alert.

Atunci când acest material ajunge la poli, este lansat în spațiu sub formă de jeturi puternice de plasmă, călătorind la viteze reprezentate de un procentaj semnificativ din viteza luminii, denumită viteză relativistă. Aceste jeturi subțiri colimate, de asemenea, strălucesc puternic… dar încă nu se știe pe deplin cum sunt create și alimentate și nu se cunoaște nici rolul avut de câmpurile magnetice.

Telescopul Event Horizon

Aici intervine EHT. Nu este un instrument sau o matrice individuală, ci o colaborare a instalațiilor de radiotelescoape din întreaga lume, care se combină pentru a forma efectiv un radiotelescop de dimensiunea Pământului.

Acest telescop este incredibil de puternic. În 2019, i-a oferit omenirii prima imagine a orizontului de evenimente al unei găuri negre, inima unei galaxii numită M87, aflată la 55 de milioane de ani lumină distanță. Apoi, anul trecut, a oferit o imagine a găurii negre supermasive din centrul propriei noastre galaxii Calea Lactee, Săgetător A*.

A durat ani de zile pentru ca aceste imagini să fie realizate. Observațiile quasarului NRAO 530 au avut loc efectiv în aprilie 2017; echipa internațională l-a folosit ca țintă de calibrare pentru realizarea de imagini cu Sgr A*. Acest quasar este o țintă populară de calibrare pentru centrul Căii Lactee, deoarece cele două obiecte apar destul de apropiate pe cer.

Exact aceste observații au fost folosite acum de o echipă (condusă de astronomii Svetlana Jorstad, de la Universitatea Boston, din SUA, și Maciek Wielgus, de la Institutul Max Planck pentru Radio Astronomie, din Germania) pentru a cerceta inima lui NRAO 530. Pe o distanță atât de mare în timp și spațiu, cercetătorii au reușit să vadă cele mai intense lumini din Univers.

Cât au călătorit cele mai intense lumini din Univers pentru ca noi să le putem vedea acum?

„Lumina pe care o vedem a călătorit către Pământ timp de 7,5 miliarde de ani prin Universul în expansiune, dar cu puterea EHT vedem detaliile structurii sursei la o scară cât un singur an-lumină”, explică Wielgus.

NRAO 530 este un tip rar de quasar cunoscut sub numele de quasar „variabil optic violent” și se știe că are un jet puternic, foarte relativist. De asemenea, este catalogat ca blazar; acesta este un blazar care este orientat în așa fel încât jetul să fie îndreptat direct sau aproape direct spre noi.

Blazarii nu prezintă niciun pericol, dar pot fi destul de dificil de studiat, deoarece este ca și cum ai încerca să privești de-a lungul unei raze laser.

Imaginile EHT arată o caracteristică strălucitoare la capătul sudic al jetului; cercetătorii cred că acesta este „nucleul” radio, punctul în care jetul este lansat la o anumită lungime de undă a luminii. Acest nucleu are două componente, care nu pot fi văzute la lungimi de undă mai mari ale luminii, dar sunt clar vizibile în observațiile EHT.

Pe baza observațiilor, echipa a reușit să determine polarizarea luminii emise din diferite părți ale structurii. Acest lucru se referă la orientarea oscilațiilor luminii, care poate fi afectată de câmpurile magnetice prin care se deplasează.

Acest lucru i-a permis echipei să cartografieze câmpurile magnetice din jet, găsind dovezi că câmpul magnetic are o structură elicoidală.

Planuri de viitor pentru EHT

„Cea mai exterioară caracteristică are un grad deosebit de ridicat de polarizare liniară, ceea ce sugerează un câmp magnetic foarte bine ordonat”, spune Jorstad.

Până în prezent, NRAO 530 este cel mai îndepărtat obiect pe care l-a studiat EHT, iar rezultatele arată promițătoare pentru studiile viitoare ale obiectelor îndepărtate, precum și studii mai detaliate despre blazari și quasari.

Cercetarea a fost publicată în The Astrophysical Journal.

Vă recomandăm să citiți și:

Unul dintre cele mai puternice și mai avansate radiotelescoape din lume, atacat de hackeri

O planetă aproape cât Pământul a fost găsită la o distanță de 72 de ani-lumină

Astronomii au găsit o lume incredibil de rară, potențial locuibilă, la doar 31 de ani-lumină

Astronomii au identificat „motorul” unei lumini intergalactice super puternice