V roku 2018 sa tím vedcov zameral na jadro galaxie M87, aby získal prvý historický obraz supermasívnej čiernej diery. Okrem očakávaných dát však náhodou zachytili mimoriadny jav, ktorým je mohutný výbuch gama žiarenia, ktorý vychádzal z jedného z prúdov plazmy vystreľujúcich z pólov čiernej diery.

Podľa astrofyzika Giacoma Principeho z Univerzity v Terste išlo o prvý zaznamenaný gama záblesk z tejto galaxie za posledných desať rokov. Tento objav vedcom umožnil presne určiť veľkosť oblasti, z ktorej gama žiarenie pochádzalo. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Prečo práve galaxia M87?

Galaxia M87 nachádzajúca sa približne 55 miliónov svetelných rokov od Mliečnej dráhy, bola vybraná na historické zobrazenie čiernej diery, pretože jej centrálna čierna diera aktívne „konzumuje“ obrovské množstvo okolitého materiálu. Táto aktivita vytvára trenie a gravitačné sily, ktoré materiál zahrievajú a spôsobujú jeho žiarenie. Práve táto žiara bola zachytená na slávnom obraze M87* publikovanom v roku 2019.

Pozorovaná čierna diera v rôznych vlnových dĺžkach. EHT Collaboration, Fermi-LAT Collaboration, H.E.S.S. Collaboration, MAGIC Collaboration, VERITAS Collaboration, EAVN Collaboration)

Okrem toho sa však pri takýchto procesoch vytvárajú aj tzv. astrofyzikálne výtrysky, čo sú úzke lúče plazmy, ktoré sú vyvrhované z pólov čiernej diery rýchlosťami blízkymi rýchlosti svetla. Vedci sa domnievajú, že tieto prúdy vznikajú interakciou materiálu s vonkajším magnetickým poľom čiernej diery. Časť materiálu, namiesto toho, aby bola pohltená čiernou dierou sa pozdĺž magnetických línií vymrští do vesmíru.

M87 má výrazné astrofyzikálne výtrysky, ktoré vedci teraz dokážu študovať s doposiaľ najväčšími detailmi. Prúdy nielenže interagujú s objektmi vo svojom okolí, ale občas produkujú aj vysokoenergetické gama záblesky – práve taký, aký vedci náhodou zachytili.

Nečakaný objav

Zachytený gama záblesk trval tri dni a pochádzal z oblasti menšej ako 170 astronomických jednotiek, čo je asi 170-násobok vzdialenosti medzi Zemou a Slnkom. Tento jav vedci pripisujú malým „blokom“ materiálu, ktoré sa dostanú do prúdu plazmy a sú zrýchlené na extrémne vysoké energie.

„Rýchle zmeny v gama žiarení naznačujú, že oblasť záblesku je extrémne malá, približne desaťkrát väčšia ako samotná čierna diera,“ vysvetľuje Daniel Mazin, astrofyzik z Tokijskej univerzity. „Zaujímavé však je, že tieto zmeny neboli pozorované v iných vlnových dĺžkach svetla, čo naznačuje, že štruktúra oblasti je zložitá a správa sa inak v závislosti od vlnovej dĺžky.“

Ďalšou zvláštnosťou bol posun asymetrických svetlých a tmavých oblastí na prstenci svetla okolo čiernej diery, ktorý sa zhodoval s časom gama záblesku. To naznačuje, že medzi týmito javmi existuje vzťah, ktorého povahu zatiaľ vedci nepoznajú.

EHT Collaboration, Fermi-LAT Collaboration, H.E.S.S. Collaboration, MAGIC Collaboration, VERITAS Collaboration, EAVN Collaboration)

Nové možnosti pre výskum

Tieto nečakané pozorovania ponúkajú nový pohľad na správanie supermasívnych čiernych dier a ich prúdov. Astrofyzik Sera Markoff z Univerzity v Amsterdame k tomu dodal, že „po prvý raz je možné kombinovať priame snímky oblastí blízko horizontu udalostí počas gama zábleskov s modelmi zrýchľovania častíc a testovať teórie o ich pôvode.“

Hoci presný zdroj gama záblesku ostáva záhadou, objav poskytol vedcom kľúčové informácie, ktoré môžu pomôcť pri budúcom výskume týchto fascinujúcich a energeticky náročných javov vo vesmíre.