În anul 2019, echipa din cadrul proiectului Event Horizon Telescope (EHT) a lansat prima imagine directă a unei găuri negre. Totuși, deși aceasta a fost impresionantă, oamenii de știință nu au putut extrapola datele pe care sperau să le obțină. În prezent, cercetătorii au utilizat lumina polarizată pentru a îmbunătăți imaginea. Acest lucru a avut ca scop identificarea modului în care câmpurile magnetice din jurul unei găuri negre supermasive creează jeturi puternice de materie.
„Până în prezent nu se cunosc foarte multe informații cu privire la fenomenele fizice ce au loc în gazul din jurul unei găuri negre. Prin utilizarea luminii polarizate, am putut obține informații cu privire la câmpurile magnetice din vecinătatea acesteia”, a declarat Sara Issaoun, membru al echipei EHT din cadrul Universității Radboud din Olanda.
Proiectul EHT utilizează o rețea de opt telescoape din întreaga lume pentru a transforma Pământul într-un radiotelescop uriaș. Acest lucru a permis realizarea unei imagini fără precedent a găurii negre supermasive din centrul galaxiei M87, aflată la o distanță de 55 de milioane de ani lumină de Pământ. Lumina captată de EHT este emisă de electronii care accelerează de-a lungul câmpurilor magnetice, iar polarizarea luminii depinde de direcția câmpului magnetic.
Folosind măsurători ale luminii polarizate din vecinătatea găurii negre din galaxia M87, echipa din cadrul proiectului EHT a constatat faptul că puterea câmpului magnetic se situează între 1 și 30 Gauss. Această valoare este de aproximativ 50 de ori mai mare decât cea a câmpului magnetic al Pământului, măsurată la polii planetei, adică în zona în care acesta este cel mai puternic.
„Lumina polarizată are aceste forme curbate asemănătoare unei spirale. Asta înseamnă că acest câmp magnetic, care este prezent în jurul găurii negre, este ordonat, lucru care este cu adevărat important deoarece doar un câmp magnetic ordonat poate lansa jeturi. Un câmp magnetic amestecat nu poate face acest lucru”, a declarat Issaoun
Unele găuri negre, inclusiv cea din galaxia M87, prezintă o serie de jeturi enorme de materie a căror explicație este încă un mister. Cercetătorii sunt de părere că jeturile sunt lansate și modelate de câmpurile magnetice, dar dovezile sunt limitate.
„Acest proces este total uimitor. Un obiect de mărimea sistemului nostru solar poate lansa un jet care poate străpunge galaxii, sau chiar și clustere de galaxii. Este pentru prima dată când putem observa câmpul magnetic din vecinătatea unei găuri negre, precum și legătura dintre acesta și jeturile de materie, care reprezintă cel mai puternic proces din univers”, a declarat Issaoun.
Măsurarea câmpului magnetic al acestei găuri negre cu ajutorul luminii polarizate le-a permis cercetătorilor să reducă semnificativ numărul de teorii referitoare la mecanismele de funcționare ale găurilor negre și ale jeturilor de materie. Aceștia au comparat observațiile raportate cu simulări ale unui număr de 120 de modele teoretice diferite. Dintre acestea, doar în cazul a 15 modele au fost observate proprietăți similare cu cele reale.
În cadrul celor 15 modele, câmpurile magnetice ale găurii negre erau relativ puternice și provocau îndepărtarea materiei de gaura neagră, provocându-se astfel lansarea jeturilor de materie.
„Pentru moment, nu este clar dacă acest mecanism stă la baza tuturor găurilor negre supermasive sau dacă acesta este specific doar acesteia. Până în prezent, se pare că toate găurile negre care prezintă jeturi puternice se comportă în mod similar cu cea din galaxia M87”, a declarat Andrew Chael, membru al echipei din cadrul proiectului EHT, în cadrul Universității Princeton. Adăugarea a doar câtorva telescoape la matricea EHT, lucru pe care cercetătorii intenționează deja să îl facă, ar putea ajuta la descoperirea, cu exactitate, a mecanismului din spatele jeturilor de materie.