Telescopul cu orizont de evenimente (EHT) Recent, el a aruncat o privire mai atentă asupra galaxiei active Centaurus A. Noua imagine arată fluxul de materie și plasmă care este aruncat cu viteză mare în spațiu prin gaura neagră centrală, în detalii fără precedent. Se poate spune că EHT, Rețeaua mondială de telescoape radio, a adăugat un alt capitol la lunga istorie a cercetării acestui obiect.

Centaurus A este o galaxie strălucitoare care a fost observată în secolul al XIX-lea. John Herschel El l-a descoperit observând cerul sudic de la Capul Bunei Speranțe în anii 1834-1838. În catalogul pe care l-a publicat la nouă ani după întoarcerea dintr-o expediție, el îl descrie ca pe o nebuloasă neobișnuită „tăiată de o centură întunecată largă”. De atunci, a fost testat continuu în practică la toate lungimile de undă posibile. De la sfârșitul anilor 1940, și pe unde radio, datorită dezvoltării radioastronomiei – o disciplină care a deschis o fereastră complet nouă în univers pentru oamenii de știință.

Uneori se întâmplă să dureze puțin mai mult până când metoda științifică devine un standard și deschide noi căi de cercetare. Un bun exemplu în acest sens este radioastronomia. La începutul anilor 1930, era fizician Karl Jansky În numele laboratoarelor americane, Laboratoarele telefonice Bell au căutat surse de zgomot ambiguu și nedorit în emisiunile radio. Zgomotelele enervante erau foarte frecvente la acea vreme. În vara anului 1931, Jansky a ascultat undele radio și interferențele lor cu ajutorul unei antene mari, cu un design propriu, format dintr-o serie de catarge. El a identificat rapid sursa tulburării: furtuna. Atunci ar fi destul de mulțumit dacă nu ar întâlni o altă șoaptă ciudată constantă, care pare să provină dintr-o sursă care se mișcă pe cer cu viteza stelelor și, prin urmare, rotația Pământului, adică cu o perioadă de 23 ore 56 minute și patru secunde.

Curând a devenit evident că aceste zgomote omniprezente trebuie să provină din adâncurile spațiului. Ziarele americane importante au raportat despre această descoperire. În general, nu mulți oameni erau interesați de acest lucru, dar Jansky nu a renunțat și, în cele din urmă, a reușit. „Radiația este întotdeauna primită atunci când antena este îndreptată spre galaxie”Scris în 1935. El se referea, desigur, la bara galaxiei noastre Calea Lactee, care conține sute de miliarde de stele, inclusiv Soarele. Se poate spune că în acel moment a apărut o nouă ramură a științei: radioastronomia.

Alți cărturari nu au fost convinși la început. Dar unul din eiGrote Reber a citit cu atenție publicațiile lui Jansky și a văzut potențialul metodologiei sale științifice. În calitate de radioamator, a construit rapid o antenă de radiotelescop complet mobilă de aproximativ zece metri lungime și a așezat-o în grădina sa din Wheaton, Illinois. În timpul liber, el direcționează antena către galaxie. Cel mai important, spre deosebire de astronomii clasici, el nici măcar nu a trebuit să aștepte un cer senin și ar putea, de asemenea, să efectueze observații radio în timpul zilei. Le-a condus pe diferite frecvențe radio din 1937 până în 1943, când a publicat rezultatele sondajului său complet de cer.

în imaginea: Câmpurile curbate ale Centaurului A. Sursa: APOD / APOD.pl

Abia după al doilea război mondial oamenii de știință au realizat pe deplin posibilitățile oferite de o nouă fereastră radio universului. Tot mai mulți astronomi și-au dedicat timpul radioastronomiei. Dar ce observau și încă mai observă cu ajutorul undelor radio care curg către noi din spațiu? Radiațiile radio sunt ca o versiune de lumină vizibilă cu lungime de undă lungă, invizibilă pentru ochii noștri, dar detectabilă prin detectoare și antene speciale. Știm deja astăzi, după câteva decenii de cercetări, că radiațiile radio cosmice provin din surse foarte diferite. Radiațiile radio non-termice, de exemplu, sunt cauzate de electroni cu energie mare care călătoresc aproape de viteza luminii în căile spirale din jurul liniilor câmpului magnetic găsite în galaxii. Apoi spunem că unele galaxii emit ceea ce se numește radiații sincrotrone. În schimb, radiația termică (termică) este generată ca efect secundar al căldurii obiectelor spațiale, cum ar fi nebuloasele care conțin gaz fierbinte și praf.

Dacă am avea „ochi radio” speciali, cerul ar arăta foarte diferit. Stelele vor fi abia vizibile. Dar putem vedea cu ușurință nori spațiali extinși și rămășițe de supernovă. Calea Lactee ar avea o bandă strălucitoare de transmisii radio și o structură foarte complexă, dar un obiect separat situat deasupra planului galaxiei noastre ar fi deosebit de special în acest caz: galaxia activă Centaurus A, cunoscută și sub numele de Centaurus A. NGC 5128.

La scurt timp după al doilea război mondial, astronomul John Bolton și colegii săi au publicat o lucrare de cercetare importantă în revista Nature. Echipa de pionieri a început să identifice surse radio cosmice cu obiecte cunoscute din cerul optic și cataloage optice. Printre altele, emisiile radio au fost detectate din direcția NGC 5128 și, prin aceasta, lucrarea a făcut posibilă identificarea unor surse radio puternice cunoscute anterior, cum ar fi Centaurus A, dar și Fecioara A și Taurul A, cu omologii lor optici (de ex. galaxii NGC 5128, Messier 87). Nebuloasa Crabului, o rămășiță de supernovă). Grupul Bolton a făcut ceva cu adevărat fără precedent. Lucrarea în sine a fost o ispravă extraordinară, deoarece rezoluția radiotelescopului utilizată în această cercetare a fost destul de mică.

În radioastronomie, există o dependență care indică faptul că cu cât observăm o lungime de undă mai mare, cu atât este mai mică puterea de rezolvare a acestor observații. De exemplu, o monedă de 2 euro poate fi văzută încă de la o distanță de aproximativ 2 km folosind un mic telescop optic. Dar dacă aceeași monedă ar emite unde radio, ar fi necesară o antenă cu un diametru de aproximativ 7 km pentru a o face vizibilă și recunoscută chiar și la o lungime de undă de 5 cm. De aceea radiotelescoapele utilizate în radioastronomie sunt în mare parte mari. Din același motiv, metoda interferometriei este de asemenea utilizată în astfel de observații.

Telescopul Event Horizon funcționează și pe acest principiu. Acestea sunt de fapt opt ​​radiotelescoape separate împrăștiate în întreaga lume. Împreună, conectate electronic, acționează ca o antenă mare cu un diametru egal cu cea mai mare distanță dintre radiotelescoapele care participă la proiect. Acest lucru are ca rezultat un diametru de antenă „virtual” de mărimea întregului Pământ. Acesta primește radiații radio la lungimi de undă de 1,3 mm și, în același timp, o precizie de 20 de milionimi de secundă de arc (aceasta este o valoare foarte bună, care, în teorie, permite, dacă se poate șterge cumva curbura Pământului , să citească un ziar din New York de cineva din München).

În imagine: noul nucleu observat de Centaurus A pe unde radio Sursa: EHT

În imagine: Cum a observat EHT gaura neagră din M87? Sursa: EHT

EHT a produs, de asemenea, prima imagine de umbră iconică a unei găuri negre, care a fost prezentată publicului pe 10 aprilie 2019. Datele observaționale utilizate în ea pentru galaxia eliptică gigantică M87 au fost înregistrate în 2017. Dar nu toată lumea știe că la în acea perioadă, un program de observație similar a acoperit și galaxia. Centaurus A.

Imaginea publicată acum arată inima acestei galaxii, unde se ascundea gaura neagră supermasivă de aproximativ 55 de milioane de mase solare (!). Aici vedem că din vecinătatea sa – ca și în cazul celor mai active galaxii – apare un flux de materie care se întinde simetric câteva sute de mii de ani lumină în spațiu. Acestea sunt așa-numitele avioane maghiare.

Cu toate acestea, acesta este sfârșitul posibilităților noastre atunci când vine vorba de căutarea Centaurus A? Datorită poziției sale în sudul cerului, această galaxie a avut ocazia să fie centrul marilor telescoape optice relativ târziu, fiind construită în emisfera sudică în urmă cu doar patru decenii. Cu toate acestea, în Australia Antene radio puternice ascultau cerul Deja în anii 1960, centaurul A a fost observat și în intervalul spectral de rază lungă. Și, deși oamenii de știință au descoperit multe despre această galaxie până în prezent, inclusiv faptul că probabil s-a ciocnit cu o mică galaxie spirală cu milioane de ani în urmă și apoi a absorbit-o treptat complet, probabil că încă ne ascunde multe secrete.

Citeste mai mult:

Źródło: MPG / technology.org

Pregătit de: Elżbieta Kuligowska

În imagine: astronomul John Herschel a descoperit galaxia Centaurus A, situată la aproximativ 13 milioane de ani lumină distanță, observând cerul sudic între 1834 și 1838. El a descris-o ca o nebuloasă neobișnuită tăiată de o bandă largă și întunecată. Într-o imagine sub lumină optică, aceste dungi, care sunt de fapt în mare parte praf, sunt clar vizibile. Sursa: ESO