30.04.2019: Resultatene er en revolusjon i mulighetene for å observere noen av Universets voldsomste, viktigste, merkeligste og mest spektakulære fenomener. Det vitenskapelige gjennombruddet skyldes en felles innsats fra 200 forskere i fem verdensdeler samt 8 radioteleskop som befinner seg på ulike steder på Jorden.

av Anne Mette Sannes og Knut Jørgen Røed Ødegaard

Det første bildet av et sort hull! Superhullet befinner seg i sentrum av kjempegalaksen M87, 55 millioner lysår fra Jorden. Sett fra Jorden er diameteren på ringen like liten som lengden på et kredittkort på Månens overflate.
Foto: EHT Collaboration

Prosjektet Event Horizon Telescope (EHT) hadde i april 2017 en intens og koordinert observasjonskampanje av det superstore sorte hullet i sentrum av Melkeveien samt superhullet i kjempegalaksen M87 som befinner seg 55 millioner lysår og utgjør kjernen i den store galaksehopen Virgohopen. Les mer om prosjektet her.

På 6 store og parallelle pressekonferanser rundt i verden ble de revolusjonerende resultatene lagt frem.

Sorte hull er ekstreme og ekstraordinære objekter i kosmos med enormt store masser innenfor ekstraordinært små volum. Tilstedeværelsen av disse objektene påvirker omgivelsene på dramatisk vis ved at tidrommet fordreies, og stoff i nærheten varmes kraftig opp.

Dersom et sort hull befinner seg i et område som er opplyst, slik som en skive av glødende gass, forventer man ut fra Einsteins generelle relativitetsteori at det sorte hullet forårsaker et mørkt område som ligner en skygge. Skyggen dannes ved at lyset bøyes og fanges av eventhorisonten, noe som forteller mye om disse fascinerende objektenes fysiske egenskaper.

Kjempehull i M87

Forskningsprosjektet lyktes i å fotografere skyggen til kjempehullet med 6,5 milliarder ganger Solens masse i sentrum av M87. Massen til dette sorte hullet har tidligere blitt estimert ut fra påvirkningen på sine omgivelser, men nå er den enorme massen målt direkte. Observasjonene har avslørt en ringformet struktur med et mørkt område i midten – skyggen av det sorte hullet. Fenomenet ble observert flere ganger i løpet av observasjonsperioden.

Galaksen M87 er en enorm elliptisk galakse i sentrum av Virgohopen, i stjernebildet Jomfruen. M87 inneholder uvanlig mange kulehoper (12 000 mot Melkeveiens knappe 200) som den trolig har samlet fra galakser den har slukt opp gjennom historien. Streken som peker opp mot høyre fra kjernen er gass som kastes ut med nær lysets hastighet fra omgivelsene til det supertunge sorte hullet i midten.
Foto: ESO

Så snart forskerne var sikre på at de hadde lyktes i å fotografere skyggen, sammenlignet de observasjonene med store datasimuleringer som inkluderer forvrengning av tidrommet, kraftig oppvarmet stoff i omgivelsene og intense magnetfelt. En rekke detaljer på bildet passer forbløffende bra med teorien, noe som gir en dramatisk og etterlengtet bekreftelse av teoriene, blant annet Einsteins generelle relativitetsteori.

Observasjonene ble utført ved hjelp av åtte radioteleskop som befinner seg på vulkaner på Hawaii og i Mexico, fjellene i Arizona, Sierra Nevada i Spania, Atacama-ørkenen i Chile samt i Antarktis. Ved hjelp av såkalt interferometri ble observasjonene samkjørt slik at man oppnådde samme vinkeloppløsning og bildeskarphet som fra et teleskop på størrelse med Jorden. Oppløsningen var 20 mikrobuesekunder – tilsvarende å kunne lese en avis i New York fra en kafé i Paris!

Siden et sort hull er fullstendig mørkt og ikke sender ut lys eller annen stråling, kan man ikke ta bilde av dette – det nærmeste man kommer er å ta bilde av objektets skygge. Det sorte hullets «overflate» eller «grense» – den såkalte eventhorisonten – er omtrent 2,5 ganger mindre enn skyggen den forårsaker og i dette tilfellet litt under 40 milliarder kilometer i diameter.

Kunstnerisk fremstilling av superhullet i sentrum av M87.
Illustrasjon: ESO/M. Kornmesser

ESO-observatoriet i de chilenske Andesfjellene opererer blant annet radioteleskopet ALMA som ble benyttet under observasjonskampanjen. Med 66 kraftige antenner fordelt over 16 kilometer er ALMA det største bakkebaserte astronomiske prosjektet som finnes.
Foto: P. Horálek/ESO

Kunstnerisk fremstilling av oppbygningen til et roterende, supertungt sort hull. Hullet er omgitt av en virvlende skive av materiale fra en sollignende stjerne som har blitt revet i filler av tidevannskreftene fra hullet.
Illustrasjon: ESO

Simulert bilde av et sort omgitt av en virvlende skive av stoff, en såkalt akkresjonsskive. Eventhorisonten befinner seg i midten av bildet, og skyggen kan ses med en roterende akkresjonsskive rundt seg.
Illustrasjon/simulering: Bronzwaer/Davelaar/Moscibrodzka/Falcke/Radboud University

Klikk på “Liker” og få melding når nye saker legges ut!

MER INFORMASJON

Pressemelding fra ESO

Onsdag ettermiddag kan vi for første gang se bilde av et sort hull!

Wikipedia om Event Horizon telescope

Flere saker om sorte hull