Nová nezávislá studie ověřuje přesnost prvního snímku černé díry v M87

Spolupráce Event Horizon Telescope, známá pod zkratkou EHT, zveřejnila 10. dubna 2019 vůbec první snímek černé díry. Fotografie zachycuje objekt ve středu galaxie M87, která se nachází přibližně 55 milionů světelných let od Země. Šlo o výsledek, který vědecká komunita označila za přelomový, protože černé díry dosud existovaly především jako teoretický koncept a nepřímo odvozený jev. Nyní se objevuje nová studie, která k otázce přesnosti tohoto snímku přináší nezávislý výsledek.

Snímek ukazuje tmavou centrální oblast obklopenou jasným prstencem. Právě takto se projevuje černá díra, ze které neunikne žádné světlo, a to včetně záření. Jasný prstenec vzniká z rozžhaveného plynu, který se kolem objektu pohybuje a který je gravitací mohutného tělesa zakřivován. Vidět tedy nelze samotnou černou díru, ale její siluetu na pozadí svítící hmoty.

Pořízení takového obrazu bylo mimořádně náročné. Galaxie M87 je od nás extrémně vzdálená a černá díra v jejím středu působí na obloze nepatrně malým dojmem. Aby bylo možné rozlišit tak drobný detail, nestačí jediný dalekohled. Spolupráce EHT proto propojila radioteleskopy rozmístěné po různých místech světa a vytvořila z nich virtuální přístroj o velikosti zeměkoule. Právě takové uspořádání umožnilo dosáhnout rozlišení potřebného k zachycení objektu, který by jinak zůstal nepozorovatelný.

Z toho, jak byl snímek vytvořen, ovšem plyne i legitimní otázka, nakolik přesně výsledný obraz odpovídá skutečnosti. Data z jednotlivých stanic totiž netvoří souvislý obraz, ale jen řídký soubor měření, který je nutné zpracovat sofistikovanými výpočetními metodami. Tyto postupy vyžadují řadu rozhodnutí a předpokladů, a tak se přirozeně nabízí požadavek, aby byl výsledek ověřen i jinými cestami než těmi, které použil samotný tým.

Právě k tomu míří nová studie. Článek neuvádí, jaký výsledek nová studie přináší; podrobnosti o jejích závěrech zatím nejsou k dispozici. Nezávislé ověření má v takovém případě zásadní význam. Pokud k obdobným závěrům dospěje jiný tým, případně jiným postupem, posiluje to důvěru v původní interpretaci dat. Z poskytnutých podkladů nelze určit podrobnosti metodiky ani konkrétní číselné hodnoty, a proto se nelze vyjadřovat o tom, v čem přesně se nová analýza od původní práce liší.

Zveřejnění prvního snímku v roce 2019 bylo především výsledkem dlouhodobé mezinárodní spolupráce. Na projektu se podílely stovky vědců a technických pracovníků z mnoha zemí a jeho úspěch ukázal, že propojení vzdálených observatoří může překonat omezení, která by pro jediný přístroj byla nepřekonatelná. Černá díra v galaxii M87 se stala symbolem toho, jak lze s využitím moderní techniky nahlížet do oblastí vesmíru, jež byly dlouho považovány za nedosažitelné.

Význam snímku přitom nespočívá jen v samotné fotografii. Obraz poskytuje možnost porovnat pozorování s předpověďmi obecné teorie relativity v prostředí s extrémní gravitací. Vzhled prstence a velikost stínu lze konfrontovat s tím, co teorie předpovídá, a získat tak další podklady pro prověření našeho chápání gravitace. Každé nezávislé potvrzení přesnosti snímku proto posiluje i spolehlivost těchto srovnání.

Nová studie tak zapadá do běžného vědeckého postupu, v němž se významné výsledky ověřují opakovaně a z různých úhlů. Takový přístup je u objevů tohoto rozsahu považován za standard a zvyšuje váhu závěrů, o které se další bádání opírá. Snímek černé díry v galaxii M87 přitom zůstává dokladem toho, co je možné dosáhnout při spojení mezinárodních kapacit, a nezávislé ověření jeho přesnosti ukazuje, že vědci výsledky nepřijímají bez další kontroly, ale průběžně je prověřují.