Astronomowie, którzy chcą dokładniejszych pomiarów odległych czarnych dziur, mają nowych asystentów - roboty, które będą w stanie poradzić sobie z żmudnym zadaniem monitorowania poświaty chmur znajdujących się obok czarnych dziur.
Metoda ta, znana jako mapowanie echa, służy astronomom od dziesięcioleci, ale wymaga dużo kosztów, zarówno czasu pracy, jak i pracy teleskopu.
Chodzi o to, że promieniowanie z obracającej się materii przy wejściu do aktywnej czarnej dziury oświetla odległe chmury. Analiza chemiczna gazu w tak zwanym dysku akrecyjnym wokół czarnej dziury i porównanie go z blaskiem gazu znajdującego się w pewnej odległości pomoże astronomom obliczyć masę czarnej dziury i siłę pola grawitacyjnego.
„Ta metoda wykorzystuje fakt, że dyski akrecyjne nie zawsze świecą z taką samą jasnością”, pisze University of Texas Observatory (Obserwatorium McDonald University of Texas) na stronie Stardate.org.
„Dysk może rozbłysnąć bardzo jasno, gdy pojawi się nowa substancja ... lub gdy pola magnetyczne spowodują sklejenie się gazu dyskowego. Pomiar, jak długo sąsiednie chmury zabłysną po oświetleniu tych błysków, określi ich odległość od czarnej dziury. A pomiar szerokości linii w widmach tych chmur pokaże, jak szybko się poruszają - mówi obserwatorium. Aby sprawdzić, czy obserwatorium robotów będzie w stanie mapować, astronomowie uruchomili program pilotażowy w Obserwatorium Globalnych Teleskopów w Las Cumbres (Globalna Sieć Teleskopów Obserwatorium Las Cumbres, LCOGT), która obecnie składa się z 11 zautomatyzowanych teleskopów zlokalizowanych w Teksasie, na Hawajach, w Australia, Afryka Południowa i Chile.
Najnowszym nabytkiem tej sieci jest FLOYDS, para rozszczepiających światło spektrografów zamontowanych na teleskopie Folks-North (Faulkes Telescope North) w Obserwatorium Haleakala na Hawajach i Folks-South (Faulkes Telescope South) w Sprree Sprig Siding Surridor w Sprree Sprree Sapri. Obserwatorium Siding Spring) w Nowej Południowej Walii w Australii.
„Spektrograf jest specjalnym rodzajem kamery, która rozdziela światło obiektu na kolory składowe, takie jak tęcza, i pozwala, powiedzmy, zmierzyć skład chemiczny obiektu i jak szybko porusza się względem ciebie”, powiedział astrofizyk David Sand z Texas Tech University, napisał na e Mail do Discovery News.
Robienie zdjęć nieba za pomocą robotów jest powszechne, „ale spektrografy były i pozostają całkiem nowym słowem”.
(FLOYDS to nazwa nadana na cześć grupy Pink Floyd i jej kultowych pryzmatów świetlnych zdobiących okładkę albumu „The Dark Side of the Moon”).
Przez około 200 dni zrobotyzowane fotodetektory i spektrografy FLOYDS na Hawajach monitorowały ARP 151, dobrze zbadaną galaktykę znajdującą się 300 milionów lat świetlnych w gwiazdozbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy. Galaktyka zawiera masywną czarną dziurę, której poprzednie eko-mapowanie oszacowało na 6,5 - 7 milionów razy większą od masy Słońca. Dla porównania, centralna czarna dziura Drogi Mlecznej ma masę około 4 milionów razy większą od masy Słońca.
Roboty astronomiczne udowodniły swoją wartość, dostarczając pomiar masy czarnej dziury ARP 151 o masie 6,2 miliona razy większej niż masa Słońca.
„Najwyraźniej obszary wokół czarnej dziury zmieniły się w ciągu ostatnich kilku lat i jest to bardzo interesujące”, mówi Sand.
„Wyniki te stanowią pierwszy krok, potwierdzający potężne możliwości robotów LCOGT do przeprowadzania długofalowych programów (w rdzeniu aktywnej galaktyki), które są trudne do wdrożenia za pomocą ludzkich wysiłków” - podsumował fizyk badawczy Stefano Valenti z University of California w Santa Barbara i jego współpracownicy, opublikowane w zeszłym miesiącu w czasopiśmie Astrophysical Journal Letters.
Dzięki udanym testom sieć robotów zwraca teraz uwagę na bardziej rozbudowane badania pobliskich i odległych galaktyk czarnej dziury.
„Mając takie możliwości dzięki naszym robotom, naprawdę staramy się nadać tej metodzie nowy impuls”, mówi Sand.
