O nouă imagine obținută cu ajutorul datelor transmise Event Horizon Telescope (EHT) a descoperit câmpuri magnetice puternice și structurate care se rotesc în spirală în jurul găurii negre supermasive Sagittarius A* (Sgr A*). Această nouă imagine a găurii negre supermasive din centrul Căii Lactee, văzută pentru prima dată în lumină polarizate, a dezvăluit o structură a câmpului magnetic foarte asemănătoare cu cea a găurii negre supermasive din centrul galaxiei M87. Rezultatele au fost publicate în The Astrophysical Journal Letters.
În 2022, cercetătorii ETH au prezentat prima imagine a Sgr A* la conferințe de presă din întreaga lume, inclusiv la Observatorul European de Sud (ESO). Deși gaura neagră supermasivă din centrul Căii Lactee, care se află la aproximativ 27.000 de ani lumină de Pământ, este de peste o mie de ori mai mică și mai puțin masivă decât M87, observațiile au arătat că cele două arată remarcabil de asemănătoare. Prin urmare, oamenii de știință s-au întrebat dacă cele două găuri negre au ceva în comun în afară de aspectul lor. Pentru a afla, echipa a decis să studieze Sgr A* în lumină polarizată. Studiile anterioare ale luminii din jurul găurii negre M87 (M87*) au arătat cum câmpurile magnetice din jurul acesteia permit găurii negre supermasive să lanseze jeturi puternice de materie în mediul înconjurător. Pe baza acestei lucrări, noile imagini au dezvăluit că același lucru ar putea fi valabil și pentru Sgr A*
„Ceea ce vedem astăzi este existența unor câmpuri magnetice puternice, răsucite și organizate în apropierea găurii negre supermasive din centrul Căii Lactee”, a declarat Sara Issaoun, coautoare a studiului. „Pe lângă faptul că Sgr A* prezintă o structură de polarizare izbitor de similară cu cea observată în gaura neagră mult mai mare și mai puternică M87*, am aflat cum câmpurile magnetice puternice și structurate devin esențiale pentru interacțiunea găurii negre cu gazul și materia din jur. lor.”
Lumina este o undă electromagnetică. Atunci când unda luminoasă oscilează pe anumite orientări spune că avem de-a face cu lumină polarizată. Deși lumina polarizată ne înconjoară, ochiul uman nu o poate distinge de lumina „normală”. În plasma din jurul găurilor negre supermasice, particulele care se rotesc în jurul liniilor câmpului magnetic imprimă un model de polarizare perpendicular pe câmp. Acest lucru le permite astronomilor să vadă din ce în ce mai detaliat ceea ce se întâmplă în regiunile găurilor negre și să cartografiaze liniile câmpului magnetic al acestora.
„Imaginile luminii polarizate emise de gazele fierbinți și strălucitoare din apropierea găurilor negre ne permite să deducem direct structura și intensitatea câmpurilor magnetice care guvernează fluxul de gaz și materie care se hrănește și ejectează gaura neagră”, explică Angelo Ricarte, coautor al studiului. „Lumina polarizată ne spune multe mai multe despre astrofizică, proprietățile gazului și mecanismele care apar atunci când se hrănește o gaură neagră.”
Dar obținerea de imagini ale orizontului găurilor negre supermasive în lumină polarizată nu este la fel de simplă ca folosirea unei perechi de ochelari de soare polarizați, iar acest lucru este valabil mai ales pentru Sgr A*, care se schimbă atât de repede încât nu rămâne nemișcat tot timpul fotografierii. Obținerea imaginii găurii negre supermasive din centrul Căii Lactee necesită instrumente sofisticate care depășesc cele folosite anterior pentru a realiza imaginea din M87*, o țintă mult mai stabilă. Geoffrey Bower, om de știință al proiectului EHT a declarat: „Deoarece sgr A* se mișcă în timp ce încercăm să o fotografiem, a fost dificil să realizăm chiar și o imagine nepolarizată”, adăugând că prima imagine a fost o medie a mai multor imagini datorită mișcării Sgr A*. „Ne-am liniștit atunci când am văzut că am obținut imaginea în lumină polarizată. Unele simulări erau mult prea dezordonate și lipsite de focalizare pentru a construi o imagine polarizată, dar natura nu a fost atât de crudă”.
Mariafelicia De Laurentis, om de știință asistent al proiectului EHT, a adăugat: „Cu un eșantion de două găuri negre – de mase foarte diferite și galaxii gazdă – este important să stabilim asemănările și deosebirile. Faptul că ambele găuri negre generează câmpuri magnetice puternice sugerează că aceasta este o caracteristică universală, chiar fundamentală, a acestor tipuri de găuri negre.Una dintre asemănările dintre aceste două găuri negre ar putea fi un jet, dar deși am reușit să observăm unul foarte clar în M87*, avem încă nu a găsit unul în Sgr A*”.
Pentru a observa Sgr A*, cercetătorii ETH au folosit date transmise de opt telescoape din întreaga lume pentru a crea un telescop virtual de dimensiunea Pământului, EHT.
