Zagadka nie należy do najłatwiejszych: jak zważyć obiekt kosmiczny za pomocą teleskopu? Jak naukowcom udało się zważyć czarne dziury.
Masa czarnej dziury jest ważniejsza niż można by przypuszczać - i nie jest to zaskakujące, że jest to jedna z informacji, którą naukowcy chcieliby poznać jako pierwszą o enigmatycznych obiektach niebieskich.
W rzeczywistości to właśnie masa decyduje o tym, czy czarna dziura rzeczywiście powstanie, i to ona determinuje jej niezwykle silne przyciąganie grawitacyjne, zasysając otaczający ją gaz i pył, które tworzą charakterystyczną koronę - mniej lub bardziej dużą - która słusznie stała się częścią naszej mentalnej reprezentacji czarnej dziury.
Jak naukowcom udało się zważyć czarną dziurę
Ważenie obiektów oddalonych o miliony lat świetlnych przy pomocy teleskopu nie jest jednak łatwym zadaniem. Dlatego też naukowcy wysnuli szereg teorii, które pośrednio dostarczają informacji o masie, opierając się na ocenach innych elementów - błysków światła, które emanują z tajemniczego czarnego koła w centrum dziury.
Według uczonych większość galaktyk ma supermasywne czarne dziury, składające się z czarnego koła w centrum obiektu niebieskiego i korony wokół niego, która jest rysowana przez dyski gazu i pyłu, które odczuwają grawitacyjne przyciąganie czarnej dziury. Korona, która może być mniej lub bardziej duża, rozbłyskuje w wyniku rozbłysków światła wydostającego się z samej czarnej dziury, z których część uderza w koronę, podczas gdy inne stają się możliwe do zaobserwowania przez teleskopy na Ziemi.
Ile waży supermasywna czarna dziura
Na podstawie tej wiedzy dochodzimy do hipotezy masy: możliwe jest zmierzenie masy czarnej dziury na podstawie odbicia rozbłysków emitowanych z czarnego koła na koronie. W szczególności, im większe jest opóźnienie między błyskiem emitowanym przez czarną dziurę a światłem odbitym od korony, tym większa jest masa czarnej dziury, ponieważ chmura gazu tworząca koronę jest większa.
Metoda ta wymaga bardzo silnych teleskopów i zmiennych okresów obserwacji: w rzeczywistości nie wiemy, dlaczego czarna dziura emituje błyski, ani dlaczego błyski zachowują absolutnie przypadkowe odstępy czasowe między sobą. Jednak technika ta została już zastosowana w praktyce kilkaset razy, co zaowocowało szacunkami, które z pewnością są interesujące, choć dalekie od ostatecznych.
Przy okazji, ile waży supermasywna czarna dziura? Odpowiedź jest rzędu kilku milionów lub miliardów razy większa od Słońca.
Badania nad czarnymi dziurami nie przestają fascynować naukowców, którym udało się sfotografować światło za czarną dziurą i zagłębić się w ich galaktyczne tsunami.
Giuseppe Giordano