Fotografia čiernej diery Sagittarius A*, ktorú v roku 2022 zverejnil tím Event Horizon Telescope (EHT), bola pre astronómiu obrovským prelomom. Zobrazenie tajomného objektu v strede Mliečnej dráhy ukázalo tmavú centrálnu časť obklopenú jasným prstencom.

Ako však upozorňuje portál ScienceAlert, vedci z Národného astronomického observatória v Japonsku (NAOJ) teraz však naznačujú, že tento ikonický záber môže mať vážny nedostatok. Ich nová analýza totiž ukázala, že akrečný disk okolo Sgr A* nie je dokonale kruhový, ale skôr pretiahnutý smerom z východu na západ. Inými slovami – východná strana je svetlá a západná tmavá, čo výskumný tím interpretuje tak, že východná strana sa pohybuje smerom k nám.

Ako vznikla ikonická fotografia?

Tím EHT použil na zhotovenie pôvodného obrazu zložitú technológiu rádiovej interferometrie, ktorá spája údaje z ôsmich teleskopov rozmiestnených po celom svete. Takéto dáta sú však náročné na analýzu, pretože pre technické obmedzenia pri snímaní vznikajú medzery, ktoré je potrebné „doplniť“ špeciálnymi výpočtovými metódami. Výsledný obraz môže obsahovať tzv. artefakty – vizuálne chyby spôsobené chýbajúcimi dátami. Astronóm Miyoshi Mikato z NAOJ vysvetlil, že práve táto doplnková rekonštrukcia môže byť príčinou, prečo sa Sgr A* javí v pôvodnom obrázku takmer dokonale kruhová.

Miyoshi et al.

Japonský tím použil odlišný prístup k rekonštrukcii dát, ktorý lepšie kompenzuje medzery a poskytol obraz s pretiahnutým tvarom akrečného disku, kde východná strana disku žiari jasnejšie. Tento efekt môže byť spôsobený Dopplerovým posunom, pri ktorom pohybujúci sa materiál žiari intenzívnejšie na strane, ktorá sa približuje k pozorovateľovi – v tomto prípade k Zemi. Východná strana disku sa teda približuje k nám, zatiaľ čo západná strana sa od nás vzďaľuje.

Kde je problém?

Táto dynamika naznačuje, že disk okolo Sgr A* rotuje rýchlosťou približne 60 % rýchlosti svetla. Superhorúci materiál v disku, ktorý je zároveň obrovskou zásobárňou energie, spôsobuje žiarenie nielen v rádiových vlnách, ale aj v röntgenových a viditeľných spektrách. Pretiahnutý tvar navyše odhaľuje, že pozorujeme disk zošikma, pod uhlom približne 40 – 45 stupňov voči čiernej diere, čo je detail, ktorý by sa v kruhovom obraze stratil.

M. Wielgus, D.Pesce, EHT Collaboration

Rozdiel medzi pôvodným a novým obrazom ukazuje, aký je výskum čiernych dier komplexný a technicky náročný. Interferometrické pozorovania, ako tie z EHT, vždy narážajú na problémy s interpretáciou pre medzery v údajoch a potrebné rekonštrukcie. Japonská štúdia ukazuje, že použitie rôznych algoritmov na spracovanie dát môže odhaliť nové aspekty čiernych dier, ktoré sme si doteraz neuvedomovali.

Tieto výsledky môžu pomôcť vedcom lepšie pochopiť nielen dynamiku Sgr A*, ale aj iných čiernych dier a ich interakcie s okolím.