Det første nogensinde foto af et kæmpe sort hul skabte overskrifter tidligere denne måned. Se nu nogle smukke billeder af M87, den store galakse, den kalder hjem, beliggende omkring 55 millioner lysår fra Jorden.
Det første direkte sorte hulfoto kom fra en galakse kendt som Messier 87. Her er galaksen billede fra Spitzer-rumteleskopet, et infrarødt teleskop, der blev lanceret i 2003 og stadig fungerer fra og med 2019. Du kan ikke se selve hullet i dette billede, men du kan se 2 massive stråler af materiale (og deres baghæng), der er skubbet ud fra skiven med materiale, der roterer rundt om hullet. Billede via NASA / JPL-Caltech / IPAC.
Tidligere denne måned afslørede forskere første fototaget af et sort hul. Det var en fænomenal præstation, og det billede af den varme, glødende doughnutformede ring af gas og støv - omkring selve det sorte hul, som ikke kan ses - vil gå ned i historien som et af de mest episke fotos i rummet videnskab. Du kan takke Event Horizon Telescope for dette første billede af sort hul; denne internationale gruppe arbejdede i årevis for at få det til. Nu… vil du have nogle ulemper med det sorte hulbillede? De første flere billeder på denne side lader os gå lidt tilbage for at se, hvordan det gigantiske sorte hul - 6,5 milliarder gange mere massiv end vores sol - vises i forhold til dens værtsgalakse, Messier 87 (aka M87). Det er en fantastisk udsigt!
NASA frigav billedet ovenfor - fra dets kredsende Spitzer-rumteleskop - den 25. april 2019. Det viser det sorte huls galakse i den infrarøde. Selvom hverken det sorte hul eller dets begivenhedshorisont kan ses her, dig kan se to massive stråler af materiale, der kastes ud fra begivenhedshorisonten ud i rummet med næsten lysets hastighed, kun en indikation af kraften i det centrale sorte hul. Du troede, at sorte huller suger ind materiale med tyngdekraften så stærk, at selv lys ikke kan undslippe? Det er rigtigt. Men andet materiale kan blive fanget i disken omkring et sort huls begivenhedshorisont og senere blive kastet ud igen ud i det dybe rum.
M87 er meget langt væk - 55 millioner lysår væk fra Jorden - og er blevet undersøgt i over 100 år, herunder af observatorier som Hubble-rumteleskopet, Chandra røntgenobservatorium og NuSTAR. Dyserne blev først set tilbage i 1918, skønt deres forbindelse til et kæmpe sort hul var fuldstændig ukendt på det tidspunkt. Jetstrålene blev først bemærket af astronomen Heber Curtis som "en nysgerrig lige stråle", der strækker sig fra centrum af galaksen. Hvad var denne underlige funktion?
En anden version af det første billede, der også viser placeringen af det sorte hul mellem de to jetfly. Billede via NASA / JPL-Caltech / IPAC / Event Horizon Telescope. Større versioner af disse billeder, inklusive tapet, er tilgængelige via JPL.
Nu ved vi, at jetflyene er sammensat af materiale med høj energi, der skyder ud af en disk med materiale, der hurtigt spinder rundt om det sorte hul. Det udsatte materiale bevæger sig med en utrolig hastighed - næsten lysets hastighed - og kan ses i synligt lys, infrarødt lys, radiobølger og røntgenstråler.
En af jetflyene er ret fremtrædende, men når materialet deri rammer det meget sparsere materiale i det interstellare medium (rummet mellem stjernene i galaksen), skaber det en enorm stødbølge, der er endnu mere synlig. Stødbølgen kan kun ses i infrarødt lys og radiobølger. Denne jet bevæger sig næsten direkte mod Jorden, hvilket øger sin tilsyneladende lysstyrke. Vi kan dog stadig se noget af jetens længde, da det er lidt forskudt fra vores synslinje. På et tidspunkt ser det ud til, at jet-kurverne en smule nedad; ifølge forskere er det her partikler i jet rammer gaspartikler i det interstellare medium og bremser lidt.
Billedet, der fangede folks forestillinger tidligere denne måned - det første rigtige foto af et kæmpe sort hul, midt i galaksen M87. Den mørke region i midten er ikke faktisk det sorte hul, men snarere skygge af det sorte hul på den lyse ring af materiale. Selve det sorte hul er mindre end skyggen og kan ikke ses direkte. Den lyse ring dannes, når lyset bøjes rundt om det sorte hul ved den intense tyngdekraft. Billede via Event Horizon Telescope.
Den anden jet er meget svagere, da den bevæger sig væk fra Jorden og lige så hurtigt som den anden jet. Dette gør det næsten usynligt i alle bølgelængder. Men som med den første jet er stødbølgen - der ligner et omvendt bogstav C - stadig synlig.
At forstå sorte huller har været en stor udfordring for astronomer og fysikere i de sidste par årtier, men de har gjort store fremskridt mod dette mål. Når det engang var blevet betragtet som ”eksotisk” og stadig blandt de mærkeligste objekter, der nogensinde er blevet opdaget, vides nu supermassive sorte huller at være placeret i centrum af mange (hvis ikke de fleste) galakser, inklusive vores egne, og et utalligt antal mindre sorte huller dot universet. At studere sorte huller i galakernes con - og have evnen til at forestille dem direkte - er vigtige skridt hen imod forståelse af et af disse utrolige og bizarre fænomener.
Her er et klassisk foto af galaksen M87 fra Hubble-rumteleskopet. Dette billede er en sammensætning af synlige og infrarøde observationer og viser galakens fremtrædende blå plasmastråle, der strømmer fra det centrale sorte hul ved næsten lysets hastighed. Billede via NASA.
Nærbillede af M87s jet. Det strækker 1.500 parsecs (5.000 lysår) fra galaksen kerne. I dette Hubble-billede står den blå jet i kontrast til den gule glød fra det kombinerede lys fra milliarder af uopløste stjerner og de punktlignende klynger af stjerner, der udgør denne galakse. Billede via Wikimedia Commons.
Stjernekort, der viser M87 på himmelens kuppel, via Stellarium / NASA. Dette diagram viser udsigten fra midtnordiske breddegrader omkring kl. i maj. Vil du orientere dig? Find stjernerne Arcturus og Spica.
Nederste linje: Astronomer har frigivet nogle nye billeder (de første to billeder på denne side) af galaksen M87, hjemmegalakse til det gigantiske sorte hul, hvis billede du så for et par uger siden. Billederne viser dig det sorte hul i galaksen.