Mokslo ir technologijų pasaulis

Praėjęs trečiadienis įeis į mokslo istoriją – pristatytas daugiau kaip 200 mokslininkų daugelio metų darbo rezultatas – pirmoji juodosios skylės arba juodosios bedugnės nuotrauka.

Nuotrauką pamatė daugelis, bet kas iš tiesų joje pavaizduota ir kur yra ši pirmoji žmogaus užfiksuota juodoji skylė?

Geriau suprasti šio atradimo reikšmę padės Vilniaus universiteto Teorinės fizikos ir astronomijos instituto jaunesnysis mokslinis darbuotojas Mindaugas Macijauskas.

– Ką gi mes matome mokslininkų paskelbtoje nuotraukoje?

– Nuotraukoje matome pirmąjį tiesioginį juodosios bedugnės aplinkos vaizdą. Tai tamsus juodosios bedugnės šešėlis, apsuptas bedugnės gravitacijos iškreivinto ją supančio iki milijonų laipsnių įkaitusių dujų disko atvaizdo. Pačios bedugnės matyti mes negalime, ne veltui ji vadinama juodąja.

– Kaip ši mokslui tokia svarbi nuotrauka buvo padaryta?

– Šią nuotrauką labai kruopščiai sukūrė tarptautinė „Įvykių horizonto teleskopo“ (angl. Event Horizon Telescope) komanda ir 8 radijo teleskopai visame pasaulyje. Dideli atstumai tarp šių teleskopų leidžia sukurti vieną milžinišką virtualų teleskopą, kuris „mato“ taip gerai, kaip vienas ištisų žemynų dydžio radijo teleskopas. Nors juodoji bedugnė ir didžiulė, tačiau yra taip pat be galo toli. Stebėjimų sudėtingumą galima palyginti su bandymu perskaityti laikraščio tekstą iš kelių šimtų ar tūkstančių kilometrų atstumo – stebint keliems stebėtojams tik po mažą teksto gabaliuką ar pavienes raides.

– Kur yra ši mokslininkų užfiksuota juodoji bedugnė?

– Šioji juodoji bedugnė yra didžiulės galaktikos M87 centre, nutolusios nuo mūsų per maždaug 53,5 milijonus šviesmečių. Kad būtų bent truputį lengviau įsivaizduoti tokį atstumą – galima priminti, kad mūsų Galaktikos skersmuo yra apie 100 tūkst. šviesmečių, o kaimyninė Andromedos galaktika (M31) nuo mūsų nutolusi per 2,5 mln. šviesmečių.

Neslėpsiu – iš pradžių nusivyliau, kad pirmoji juodosios bedugnės nuotrauka – ne mūsų Galaktikos centre esančios, o kitoje galaktikoje – M87. Pamaniau, kad greta šios nuotraukos bus pristatyta ir gerokai detalesnė „mūsiškės“ juodosios bedugnės nuotrauką. Tačiau įvertinus tai, kad galaktikos M87 centre esanti juodoji bedugnė, bent mano įvertinimu, yra apie 1500 kartus didesnio skersmens nei esanti mūsų Galaktikoje, o atstumų skirtumas taip pat panašus – detalesnio vaizdo bent jau artimiausiu metu tikėtis nereikia. Kita vertus, galaktikos M87 juodosios bedugnės aplinkos pokyčiai lėtesni, tad mažiau vargo kruopščiai (ir iš lėto) sudarinėti jos nuotrauką.

– Kokia šio atradimo reikšmė?

– Galbūt ne itin detaliai, bet pirmą kartą galime pažvelgti, kaip atrodo pati artimiausia juodosios bedugnės aplinka. Ne vizualizaciją, ne meninę interpretaciją. Iki šiol visi juodųjų bedugnių stebėjimai buvo netiesioginiai – stebint juodųjų bedugnių poveikį apie jas skriejančioms žvaigždėms, ar bedugnių fone esančių žvaigždžių skleidžiamos šviesos iškreivinimą.

Tuo pačiu – tai dar vienas Einšteino reliatyvumo teorijos patvirtinimų. Mat tai, kas matoma nuotraukoje – puikiai atitinka teorinius modelius, besiremiančius šia teorija. Galbūt su laiku kas nors pasikeis, bet kol kas ji laikosi kaip niekad puikiai.

Tolimesni tokio detalumo tyrimai leis dar geriau pažinti šiuos vienus iš paslaptingiausių Visatos objektų.

– Kaip paprastai paaiškintumėte, kas yra juodosios bedugnės?

– Paprastai šnekant – juodosios bedugnės yra tokie dariniai, kurie pasižymi tokia stipria gravitacine trauka, kad niekas – netgi šviesa – negali ištrūkti iš jų. Astronomai paprastai skirsto juodąsias bedugnes tris kategorijas – žvaigždines, vidutinės masės ir supermasyviąsias juodąsias skyles.

Jei žvaigždinių juodųjų bedugnių masė siekia iki dešimčių Saulės masių, tai supermasyvių juodųjų bedugnių masė gali siekti ir milijonus ar milijardus Saulės masių. Tačiau kosminiais masteliais – tai palyginti maži dariniai, turintys neregėtai didelį tankį. Norint Saulę paversti juodąją bedugne, ją reikėtų suspausti iki maždaug 3 cm skersmens kamuoliuko. Juodoji bedugnė, esanti mūsų Galaktikos centre yra maždaug 25 mln. km skersmens ir 4 mln. kartų masyvesnė už Saulę. O štai M87 juodoji bedugnė yra tikra monstrė – 1000 kartų masyvesnė už mūsų Galaktikos centre esančią.

– Ar juodosios bedugnės kelia kokią nors grėsmę Žemei?

– Visata apskritai nėra itin svetinga vieta, tačiau, laimei, ji pasižymi ir dideliais atstumais tarp įvairių objektų. Šansai, kad kada nors atsidursime šalia juodosios bedugnės – gana menki. Bent jau artimiausių šimtmečių ar tūkstantmečių bėgyje. Kita vertus, itin masyvios juodosios bedugnės, kurių vienos nuotrauką pamatėme – egzistuoja tik galaktikų centruose, tad būdamos toli nuo mūsų, pavojaus nekelia.