Simulace vzhledu černé díry. Kredit: Hotaka Shiokawa/CfA/Harvard.

Mezinárodní tým radioastronomů se připravuje na historické pozorování, které by se mělo stát přelomem v dějinách astronomie, srovnatelným s nedávnou detekcí gravitačních vln gravitační observatoří aLIGO. Jejich cílem není nic menšího, nežli první přímé pozorování oblasti černé díry, v tomto případě objektu Sagittarius A*, supermasivní černé díry v samotném srdci Mléčné dráhy, která leží v souhvězdí Střelce.

Sheperd Doeleman. Kredit: CfA.

Pozorovat černou díru ale není jen tak, i když její hmotnosti činí asi 4,4 miliony Sluncí. Odborníci si k tomu nachystali pozoruhodný Teleskop Horizontu událostí (anglicky Event Horizon Telescope). Je to vlastně globální síť devíti radioteleskopů na několika kontinentech, které dohromady fungují jako virtuální radioteleskop velikosti Země. K pozorování používá metodu astronomické interferometrie VLBI (Very Long Baseline Interferometry).

Bude to velké. Jak říká vedoucí projektu Sheperd Doeleman ze společného centra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, práce na Teleskopu Horizontu událostí a jeho součástech probíhají už několik desetiletí. A teď se blíží šance, že konečně uvidíme až k samotnému horizontu událostí, tedy oblasti, která odděluje vnitřek černé díry se singularitou, kde neplatí známé fyzikální zákony, od okolního vesmíru.

gr A*, supermasivní černá díra v srdci Mléčné dráhy. Kredit: NASA.

Doeleman a jeho spolupracovníci doufají, že mezi letošním 5. a 15. dubnem uvidí na hranici černé díry. Samotnou černou díru pozorovat nemůžeme, protože jak je známo, černou díru nemůže opustit nic, ani elektromagnetické záření. Astronomům tedy nezbývá nic jiného, než pozorovat okolí horizontu událostí. Kosmický plyn a další materiál, který padá do supermasivní černé díry, nejprve krouží kolem horizontu událostí a vyzařuje při tom rádiové vlny. A tyto vlny by měl uvidět Teleskop Horizontu událostí.

Soustava radioteleskopů Teleskopu Horizontu událostí. Kredit: BBC.

Pomocí interferometrie VLBI lze zkombinovat data jednotlivých radioteleskopů sítě do jediného snímku. Čím dále od sebe tyto radioteleskopy jsou, tím vyšší je rozlišení výsledného snímku. Ten vznikne v observatoři MIT Haystack Observatory ve státě Massachusetts. Teleskop Horizontu událostí kombinuje snímky radioteleskopů ze Severní a Jižní Ameriky, Evropy a Jižního Pólu, čímž dosahuje naprosto unikátního rozlišení. Průměr supermasivní černé díry v centru Mléčné dráhy je totiž navzdory její ohromné hmotnosti pouhých 44 milionů kilometrů, což je méně, nežli vzdálenost planety Merkur od Slunce.

Supermasivní černá díra je od Země vzdálená 26 tisíc světelných let. V takové vzdálenosti je pro nás její horizont událostí asi tak nepatrný, jako kdybychom pozorovali cédéčko na povrchu Měsíce. Ale Teleskop Horizontu událostí to nejspíš zvládne. Z teorie relativity víme, jak by asi černá díra měla vypadat. Pokud najdeme něco jiného, tak nás čekají velké předělávky našeho pohledu na gravitaci. Co asi v dubnu uvidíme v srdci Mléčné dráhy?

Video:  Photographing our Galaxy's Black Hole


Video: The Event Horizon Telescope: Imaging and Time-Resolving a Black Hole


Literatura
IFL Science 17. 2. 2017, Wikipedia (Event Horizon Telescope).