Astronomi su 2019. prvi put snimili crnu rupu zahvaljujući blistavom prstenu okolnog materijala, no ako oko sebe nemaju disk užarene tvari, prilično ih je teško otkriti. Zahvaljujući novom znanstvenom radu, koji doduše još čeka službenu recenziju, snimanje crnih rupa moguće je na drugi način.

Crne rupe su ostaci velikih zvijezda te su izuzetno guste, a gravitacija im je toliko jaka da im ništa ne može pobjeći - čak ni svjetlost. Astronomi koji su proučavali crne rupe nastavljaju to raditi zato što novim saznanjima o njima više učimo o načinima na koje zvijezde umiru. Mjerenjem mase crnih rupa možemo otkriti više o posljednjim trenucima zvijezda - urušavanju njihovih jezgri i izbacivanju njihovih vanjskih slojeva, piše The Next Web.

Premda su crne rupe po definiciji nevidljive, moguće ih je prepoznati kad vrše interakciju s okolnim objektima. Do danas smo otkrili stotine malih crnih rupa zahvaljujući njihovoj interakciji s okolnim zvijezdama.

Trenutno postoje dva pristupa ovom otkriću. Kod 'binarnih rendgenskih zvijezda' nailazimo na crnu rupu i zvijezdu koje se vrte oko zajedničke točke i izbacuju X-zrake. Gravitacijsko polje crne rupe može povlačiti materijal od zvijezde, ubrzati ga do isijavanja i tako znanstvenicima dati vidljiv dokaz njenog postojanja. Zagrijan materijal naime isijava intenzivnim svjetlom u valnoj duljini X-zraka (0,001 nm do 0,1 nm) te time crnu rupu čini vidljivom. Parove crnih rupa također se može prepoznati kad se krenu spajati, vrteći se jedna oko druge i stvarajući kratki bljesak gravitacijskih valova koji se šire prostor-vremenom.

Odmetnute crne rupe

U svemiru se nalazi velik broj crnih rupa koje su se 'odmetnule', tj. ne vrše interakciju s okolnom tvari, što otežava njihovo otkrivanje. Znanstvenicima je dosad bilo iznimno teško detektirati izolirane crne rupe, što znači da ne možemo saznati kako su nastale ni što se dogodilo s njima dok su bile zvijezde.

Za otkrivanje ovakve nevidljive crne rupe znanstveni tim morao je kombinirati dvije vrste promatranja. Einsteinova teorija relativnosti predvidjela je da će masivni objekti savijati svjetlo dok ono putuje pored njih - savinut će ga na način sličan prolasku svjetla kroz leću. Ta se pojava zove gravitacijska leća te se može iskoristiti ako se objekt koji promatramo poravna s objektom u pozadini tako da savija okolno svjetlo. Ova metoda već se koristila za prepoznavanje svega od rojeva galaksija do planeta koji kruže oko udaljenih zvijezda.

Tvorci novog istraživanja kombinirali su dvije vrste gravitacijskih leća. Prvo su otkrili neobično svjetlo koje dolazi od udaljene zvijezde - ono se u jednom trenu pojačalo i onda trenutak kasnije smirilo. Ispred zvijezde nisu vidjeli nikakav objekt koji bi mogao uzrokovati gravitacijske leće, što znači da su upravo otkrili prvu usamljenu crnu rupu. Problem je to što se također moglo raditi o zvijezdi malog sjaja.

Prepoznavanje identiteta ovog objekta tražilo je puno posla, uključujući analizu druge vrste gravitacijskih leća, a postigli su to snimajući istu točku pomoću Hubblea. Šest godina kasnije dobili su jasno očitanje kretanja zvijezde zahvaljujući načinu odbijanja svjetla.

Na pragu revolucije

Ovo ih je s vremenom dovelo do toga da mogu mjeriti masu i udaljenost objekta koji je uzrokovao efekt gravitacijskih leća. Riječ je o nečemu što je oko sedam puta masivnije od našeg Sunca te se nalazi na udaljenosti od 5000 svjetlosnih godina od Zemlje. Zvijezda ove veličine bi, zbog relativno male udaljenosti, trebala biti vidljiva, a kako nije, znanstvenici su zaključili da je riječ o crnoj rupi.

Premda bi ovoliko dugo promatranje zvijezde zbog popularnosti Hubblea bilo pravi izazov, nalazimo se na pragu revolucije. Uskoro ćemo za promatranje neba moći koristiti nekoliko novih moćnih postrojenja, uključujući promatračnicu Vera Rubin i teleskop Nancy Grace Roman. Ove će promatračnice pružiti velik broj alata svim područjima astronomije. Zahvaljujući čestim i preciznim mjerenjima neba moći ćemo pratiti puno toga u vrlo kratkim vremenskim intervalima - asteroide, supernove i planete koji kruže oko udaljenih zvijezda.

Također će nam biti lakše pronalaziti nevidljive crne rupe te naučiti više o smrti zvijezda i nastanku crnih rupa.