Dette er det første billede nogensinde af et sort hul

Event Horizon Telescope Collaboration





Dette snart berømte billede, med tilladelse fra Event Horizon Telescope (EHT), er vores første billede af det sorte hul, der sidder inde i Messier 87 (M87), en galakse, der ligger mere end 53 millioner lysår fra Jorden. Den har en masse 6,5 milliarder gange solens.

Dette lyse billede blev afsløret af forskere ved en række verdensomspændende pressekonferencer i dag og detaljeret i en sæt papirer i Astrophysical Journal Letters. Det viser visuelle beviser for begivenhedshorisonten for et sort hul og giver os mulighed for at se noget, der tidligere blev antaget at være usynligt.

Historiebøger vil blive opdelt i tiden før billedet og efter billedet, sagde Michael Kramer fra Max Planck Institute for Radio Astronomy på et af pressemøderne.



Men hvordan tager man et billede af noget, der ikke udstråler lys? Nå, i stedet for at se direkte på selve det sorte hul, kigger EHT på gas omkring det for at tage et billede af dets skygge. Konkret kiggede forskerne på begivenhedshorisonten , grænsen ud over hvilken lys ikke længere kan undslippe det sorte huls intense tyngdekraft. Gassen i dette område varmes op til milliarder af grader, hvilket skaber en silhuet, hvis form skulle forudsiges af Einsteins relativitetsteori. Indtil videre er Event Horizon Telescopes observationer i overensstemmelse med, hvad han forventede.

Den skygge afsløres i midten af ​​dagens billede mod en baggrund af glødende lys, der bliver trukket ind af det sorte huls utrolige tyngdekraft. Du vil bemærke, at den ene side af billedet faktisk er lysere end den anden. Det er på grund af det sorte huls orientering i forhold til Jorden. Den lysere side er den, der roterer mod Jorden, hvilket betyder, at partiklerne bliver kastet mod vores planet hurtigere på den kant, hvilket får dem til at lyse lysere.

Astronomer over hele verden fejrede dagens afsløring. Efter at have brugt omkring 20 år på at hjælpe med at visualisere højenergiuniverset, ser jeg denne silhuet af et sort hul. At det skete i min levetid er utroligt, siger Kim Kowal Arcand, visualisering og emerging-tech leder for Chandra Observatory.



Dette er for mig kirsebæret oven på en forbløffende jag af astronomiske opdagelser: at bevæge sig fra det, der var inden for science fiction til videnskabsfakta.

Billedet blev skabt ved hjælp af radioastronomi. Det meste radioastronomi udføres ved hjælp af store tallerkener, der fanger radiobølger, der rammer Jorden. Men at skabe et billede af det sorte hul krævede et teleskop en del større. Forskere havde brug for en på størrelse med vores planet.

Det er derfor, Event Horizon Telescope kombinerede målinger fra radioobservatorier på fire separate kontinenter. Arrayet består i øjeblikket af steder i Nordamerika, Sydamerika, Europa og Antarktis, hvor andre steder er inkluderet i løbet af dets livscyklus. Når alle retter måler på samme tid, kan de kombineres til et konglomerat af data, svarende til det, der tages i mindre skala i radioretter. (Se en god forklaringsvideo, der går mere i detaljer her .)



De oplysninger, der bruges til at lave billedet, der afsløres i dag, stammer primært fra data taget i april 2017. I løbet af de sidste to år har forskere arbejdet på at gøre den information til det klarest mulige billede ved at synkronisere de målinger, der er taget sideløbende rundt om i verden. I 2018 blev et observatorium i Chile tilføjet for at hjælpe med at skabe et klarere billede, efter de første resultater, der kom tilbage, var en smule tåget.

Afsløringen af ​​billedet er en enorm milepæl for undersøgelsen af ​​sorte huller. Mens vi bekræftede eksistensen af ​​sorte huller og studerede deres egenskaber på så mange måder, er der intet, der slår en direkte observation, fortalte professor Clifford Johnson ved University of Southern California til MIT Technology Review forud for meddelelsen. Det er lidt som at se skuddene afgivet såvel som den rygende pistol.

Næste, dog: at finde ud af, hvad der rent faktisk foregår inde i det sorte hul. Dette billede er et stort skridt i retning af at løse disse mystiske objekters gåder, men præcis hvad der er ud over denne glød er stadig en udfordring, der venter på at blive løst.



Rettelse: Den oprindelige version af denne artikel angav galaksens placering forkert. Vi har nu opdateret den.

skjule