Galaktikus fánk: elkészült az első fotó a Tejút közepén trónoló szupermasszív fekete lyukról

Csütörtökön az Európai Déli Obszervatórium (ESO) nyilvánosságra hozta az Eseményhorizont Távcső (EHT) nevű projekt újabb tudományos áttörésnek számító felvételét: az EHT nyolc földi rádióteleszkópból álló nemzetközi hálózata sikeresen képet alkotott a galaxisunk közepén lévő objektumról. A kép minden kétséget kizáróan azt bizonyítja, hogy mint más galaxisok esetében, a Tejútrendszer középpontjában is egy szupermasszív fekete lyuk található.

Az ESO közleménye szerint a csillagászok már korábban is azt észlelték, hogy valami láthatatlan, kompakt és nagyon masszív dolog körül keringenek csillagok a Tejútrendszer középpontjában. A Sagittarius A* (Sgr A*) névre keresztelt feltételezett fekete lyuk létére a ma bemutatott kép az első közvetlen vizuális bizonyíték.  

Bár a képen magát a fekete lyukat nem láthatjuk, mert az teljesen sötét, de a fekete lyuk határán, az úgynevezett eseményhorizont körül kavargó izzó gáz árulkodik létezéséről: a fényes, gyűrűszerű struktúra a fekete lyuk sötét központi régióját veszi körül. A kép tehát a Napunknál négymilliószor nagyobb tömegű fekete lyuk erőteljes gravitációja által elhajlított fényt örökíti meg.  

Megdöbbentünk, hogy a gyűrű mérete mennyire jól egybevág Einstein általános relativitáselméletének előrejelzéseivel

– mondta Geoffrey Bower, az EHT projekt tudósa. „Ez a példátlan megfigyelés nagymértékben javítja a galaxisunk középpontjában zajló események megértését, és új betekintést nyújt abba, hogy ezek az óriási fekete lyukak miképp hatnak környezetükre.” Az EHT-csoport eredményeit (6+4 tanulmányt) a The Astrophysical Journal Letters című folyóirat különszámában teszik közzé.

A Naprendszerünknek is otthont adó Tejútrendszer galaxis közepén lévő fekete lyuk mintegy 27 000 fényévre van a Földtől. Számunkra körülbelül akkorának tűnik az égbolton, mint egy fánk a Holdon. A kép elkészítéséhez nyolc földi rádióteleszkóp adatait gyűjtötték össze: az EHT virtuális távcsöve 2017-ben több éjszakán át figyelte az Sgr A*-ot, órákig gyűjtve az adatokat – hasonlóan ahhoz, mintha egy fényképezőgépen hosszú expozíciós időt használnánk.

Az EHT-nek ez a második, fekete lyukról alkotott felvétele. 2019-ben világszenzáció volt a tőlünk jóval messzebb, 55 millió fényévre lévő Messier 87 galaxis középpontjában megbúvó szupernagy tömegű fekete lyukról készült fotó. A két fekete lyuk méretét hasonlítja össze az alábbi videó:

A két fekete lyuk – az M87* és a Sgr A* – feltűnően hasonlónak tűnik, annak ellenére, hogy a mi galaxisunk fekete lyuka több mint ezerszer kisebb átmérőjű és jóval kisebb tömegű, mint az M87*. 

Két teljesen különböző típusú galaxisról és két nagyon különböző tömegű fekete lyukról van szó, de a fekete lyukak pereméhez közel elképesztően hasonlónak tűnnek

– mondta Sera Markoff, az EHT Tudományos Tanácsának társelnöke. „Ez azt mondja nekünk, hogy az általános relativitáselmélet szabályozza ezeket az objektumokat közelről, és minden különbség, amit távolabb látunk, a fekete lyukakat körülvevő anyagban lévő különbségek miatt lehet.”

A csillagászok különösen amiatt izgatottak nagyon, hogy végre két nagyon különböző méretű fekete lyukról készült képekkel rendelkeznek, és ez lehetőséget ad arra, hogy összehasonlítsák őket, hogy teszteljék a szupermasszív fekete lyukak körüli gáz viselkedéséről szóló elméleteket és modelleket, hogy megértsék, milyen szerepet játszanak a galaxisok kialakulásában és fejlődésében. 

Nyitókép: José Francisco Salgado (josefrancisco.org), EHT Collaboration/ESO