Många har bidragit till bilden av Sagittarius A*

Bilden ser kanske inte så märkvärdig ut, men det är inte bildskönhet som räknas i det här fallet. Det speciella är att detta är första gången vi kan se skuggan av det svarta hålet i vår egen galax.

– Vi vet nu helt säkert att det verkligen är ett svart hål med 4 miljoner solmassor, och att det inte kan vara något annat, säger Chiara Ceccobello vid Chalmers tekniska högskola.

Vidare har vi fått veta att det svarta hålet roterar moturs, och att rotationsaxeln råkar vara vinklad nästan rakt mot oss. Den lysande cirkelns yttre omkrets motsvarar ungefär planeten Merkurius bana kring solen. Bilden ger också ännu en bekräftelse på att Albert Einsteins relativitetsteori fungerar, och beskriver även de extrema omgivningarna kring ett svart hål.

Att göra en sådan bild är inte som att ta ett fotografi med en vanlig kamera. Bakom bilden finns mätningar som gjordes med åtta radioteleskop år 2017. Tillsammans bildar de jätteteleskopet Event horizon telescope, EHT. Signalerna från de individuella teleskopen läggs ihop parvis, och sedan krävs avancerade beräkningar med superdatorer för att pussla ihop allt till en bild, läs mer i artikeln ”Ett teleskop stort som jorden” i F&F 6/2021.

Chiara Ceccobello har arbetat med analysen av mätningarna från EHC och använt superdatorer för att bestämma det svarta hålets diameter.

– Det kanske är svårt att se hur mycket jobb som ligger bakom. Det är över trehundra personer över hela världen som arbetat med detta, och det hade inte varit möjligt att göra bilden utan alla bidrag, säger hon.

Forskare förväntar sig att det finns ett stort svart hål i mitten av de flesta galaxer. I Vintergatan finns Sagittarius A*, som är dolt bakom stoftmoln och dessutom relativt litet. Det är därför riktigt svårt att urskilja. Den ljusa ringen är material som faller in i snäva banor kring det svarta hålet och hettas upp av rörelsen. När elektriskt laddade partiklar svänger runt skickar de ut strålning, en del av den i form av radiovågor som kan tränga igenom stoftmolnen och fångas upp av teleskop på jorden.

För tre år sedan kom den första bilden av ett svart hål, som befann sig i en annan galax som kallas M87. En utmaning är Sagittarius A* är så mycket mindre än det i M87. Det betyder inte bara att det är ett väldigt litet föremål som ska urskiljas på himlen., det är också så att materialet rör sig i mindre banor som kan göra ett varv på bara några minuter. När teleskopen gör en lång exponering på flera timmar har alltså ojämnheter i gasen hunnit röra sig många varv, och informationen blir utsmetad.

– Det är som att försöka ta ett foto av ett springande barn på natten, sade astrofysikern José Gómez på Europeiska sydobservatoriets presskonferens.

Att de svarta hålen i Vintergatan respektive M87 skiljer sig så mycket beror på hur galaxerna har utvecklats. M87 har bildats av många galaxer som absorberat varandra, och vars centrala svarta hål smält samman. Vintergatan har en mycket lugnare historia.

Sagittarius A* drar till sig material mycket långsamt. Om vi skulle skala om det svarta hålet till en människas storlek motsvarar det att äta ett riskorn per miljon år, berättade forskarna på presskonferensen.

Artikeln om Sagittarius A* är publicerad i The Astrophysical Journal Letters.