Fascinující pohled do temného středu naší galaxie se nám otevřel na snímku, který pořídili astronomové pomocí osmi pozemských radioteleskopů zařazených do projektu EHT (Event Horizon Telescope). Vytvořili obraz objektu Sagittarius A* (zkráceně Sgr A*) - černé díry, která v něm sídlí.

Tanec kolem temného obra

Před více než čtyřmi miliardami let se zrodila Země z prachu, který obíhal kolem hvězdy – našeho Slunce. Od té doby víří v kosmickém tanci – obíhá kolem Slunce a spolu s ním kolem centra naší galaxie – Mléčné dráhy.

V tomto temném srdci, kolem kterého se točí celá galaxie, vězí superhmotný temný obr – černá díra Sagittarius A*, jejíž horizont událostí měří 25,4 milionu kilometrů a jejíž hmotnost je téměř nepředstavitelná – 4,3milionkrát větší než hmotnost Slunce. Od tohoto objektu, jehož silné gravitační pole křiví časoprostor a žádný objekt včetně světla ho nemůže opustit, nás dělí 25 800 světelných let.

Astronomové dokázali odvodit přítomnost černé díry a změřit její fyzikální parametry z objektů kolem ní. Nikdy jsme však neviděli samotnou černou díru. Nikdy, až do čtvrtka 12. května 2022.

Breaking news: Meet the Black Hole at the Centre of our Galaxy! Astronomers have unveiled the 1st image of the supermassive black hole at the centre of the Milky Way. The image was produced by a global research team @ehtelescope EHT Collaboration pic.twitter.com/xcB3qt4La4

— ESO (@ESO) May 12, 2022

Hypnotický neostrý snímek objektu Sagittarius A* představili vědci ve čtvrtek - mimo jiné na tiskové konferenci Evropské jižní observatoře (ESO), což je společná astronomická organizace evropských států, která provozuje několik astronomických observatoří umístěných ve vysokých nadmořských výškách v Jižní Americe. Observatoře jsou součástí projektu EHT.

Černá díra na něm vypadá jako rozmazaný oranžový donut – americká kobliha s dírou uprostřed. To, co na snímku vidíte, je plyn zářící kolem černé díry, přesněji vyzářené fotony, které z její přitažlivosti ještě dokázaly uniknout. Samotná černá díra žádnou radiaci nevydává. Pohltí vše, co spadne za její horizont událostí.

Dosud astronomové pozorovali pouze její okolí. Mohli tak vidět hvězdy nebo oblaka plynů, jak obíhají masivní neviditelný objekt. Až nový snímek ukázal prstenec materiálu, který kolem černé díry krouží, a centrální tmavou oblast, kterou vědci označují za stín černé díry.

Pozoruhodnou animací letu do středu Mléčné dráhy až k Sagittarius A* doplnil přelomový snímek na twitteru německý astronom Heino Falcke.

10, 9, 8, ...3, 2, 1!
Revealing the 1st image of the black hole in the center of our Galaxy by @ehtelescope!

Epic zoom into the dark heart of the Milky Way using radio light. I hope you like it …#OurBlackHole #SgrABlackHole Thx: @ERC_Research @BlackHoleCam @Radboud_Uni pic.twitter.com/mPMOFQ1JMd

— Heino Falcke (@hfalcke) May 12, 2022

Sagittarius A*je druhý úlovek astronomů pracujících v projektu EHT. Před dvěma lety zveřejnili snímek černé díry, která leží v centru galaxie Messier 87 v souhvězdí Panny. Je víc než gigantická, má hmotnost několika miliard našich Sluncí a patří k nejmasivnějším ze známých černých děr.

Astrofyzici odhadují, že tento objekt, od nás vzdálený 55 milionů světelných let, den co den spořádá plyn o hmotnosti 90 Zemí.

„Vyfotit“ menší Sagittarius A* však bylo mnohem obtíženější, protože je zastřena prachem v centru Mléčné dráhy, kterým se astronomové museli doslova prokousat. 

O tom, co snímek černé díry obnáší, vypráví krátký dokument Evropské jižní observatoře.

Einstein měl (zase) pravdu

„Byli jsme ohromeni tím, jak přesně velikost prstence kolem Sagittarius A* odpovídá předpovědím z Einsteinovy teorie obecné relativity,“ řekl na tiskové konferenci, na níž astrovědci snímek černé díry představili, astronom Geoffrey Bower z Akademie Sinica v Tchaj-peji.

Snímek je složen z několika snímků, které astronomové získali ze svého pozorování v roce 2017, kdy ve stejný čas zaměřili teleskopy na stejné místo. Pracovaly na něm tři stovky vědců z několika kontinentů. Barvy dodal počítač. 

Výzkumníci upozornili, že studium Sagittarius A* zlepšilo jejich chápání toho, co se děje v samém středu galaxie. Zatím nicméně nedokážou vysvětlit vše, co se tam děje. Nemají ani odpověď na otázku, zda se galaxie vytvářely kolem superhmotných černých děr, anebo zda tyto díry vznikaly v galaxiích později.

Podrobnosti o studiu černé díry shrnují vědci v článku na webu The Astrophysical Journal Letters.