Att fota det svarta hålet i Vintergatans centrum hero

Att fota det svarta hålet i Vintergatans centrum

Som att fota en sockermunk liggandes på månens yta, så svårt var det att ta en bild av det som nu bevisats vara ett svart hål i centrum av vår galax Vintergatan. Bilden togs med hjälp av åtta sammanlänkade radioteleskop och publicerades under en konferens den 12 maj.
Bild av ett svart hål
EHT Collaboration
Bild av det svarta hålet Sagittarius A* i centrum av Vintergatan.
Publicerad
2022-05-16
Dela artikel:

Den 12 maj hölls en världsomspännande presskonferens under vilken den första bilden av det svarta hålet, kallat Sagittarius A*, i mitten av vår galax publicerades. En bild som är resultatet av fem års arbete av över 300 astronomer från 80 olika institutioner världen över och som presenterades av den europeiska astronomiorganisationen European Southern Observatory (ESO). Bilden på det svarta hålet bekräftar först och främst att det massiva objektet i mitten av Vintergatan är just ett svart hål. Den ger dessutom ytterligare bevis för att Albert Einsteins relativitetsteori fortsatt håller och att vår förståelse av universums hörnstenar stämmer. Så vad krävdes egentligen för att ta denna suddiga bild av ingenting alls? Jo, elektromagnetisk strålning och ett teleskop lika stort som jorden.

Energi i vågform

Elektromagnetisk strålning kan man säga är vad vi i dagligt tal kallar för ljus. Förenklat är det energi som strålar från olika objekt i olika våglängder och som kan tolkas av olika instrument. De olika typerna av elektromagnetisk strålning samlas i ett så kallat elektromagnetiskt spektrum för att kunna hålla reda på dem. Den elektromagnetiska strålningen som rör sig i tätast vågor kallas för gammastrålning och de längsta våglängderna kallas för radiostrålning. Där emellan finns röntgenstrålning, ultraviolett strålning, synligt ljus, infrarött ljus och mikrovågor. Allt är olika former av samma sak: energi.

Ögat fungerar så att när elektromagnetisk strålning (ljus) av en viss våglängd (ungefär 380 till 770 nanometer) träffar näthinnan så omvandlar speciella celler, så kallade fotoreceptorer, ljuset till elektriska signaler. Dessa elektriska signaler går från näthinnan genom synnerven till hjärnan. Hjärnan omvandlar sedan signalerna till bilder. Rymdteleskopet Hubble fungerar på samma sätt när det samlar in synligt ljus från universum som sedan tolkas till ett foto.

Ett annat typ av teleskop är radioteleskopet, som liksom radioapparaten samlar ljus med en längre våglängd vilket våra ögon inte kan uppfatta men som vi sedan kan tolka om till synligt ljus för att sedan skapa en bild vi kan se, eller ett ljud via radioapparatens högtalare vi kan höra. De långa radiovågorna innehåller minst energi av den elektromagnetiska strålningen men kan samtidigt färdas enorma sträckor utan att tappa information på vägen.

Teleskop stort som jorden

Det man gjort när man lyckats fota det svarta hålet i mitten av Vintergatan är att fånga upp de radiovågor materian runt om hålet sänder ut när det sugs in av dess enorma gravitation. Det svarta hålet är fyra miljoner gånger så massivt som vår sol och har så hög gravitation att allt i galaxen snurrar i omloppsbana runt det.

Trots sin storlek och relativa närhet till jorden är det svarta hålet Sagittarius A* litet i astronomisk bemärkelse. Den första bilden man lyckades ta av ett svart hål var av det som finns i centrum av galaxen M87. Detta var 1000 gånger större än det som finns i Vintergatan.

För att lyckas skapa den upplösning som krävs för att avbilda Sagittarius A* har man använt ett nätverk av sammanlagt åtta radioteleskop runt om i världen som tillsammans skapat en uppsamlingsyta stort som hela planeten. Det virtuella teleskopet kallas då för Event Horizon Telescope och jämför man bedriften att fota det svarta hålet med något närmre jorden är det som att man lyckats zooma in på en sockermunk placerad på månens yta.

Själva observationen gjordes under flera dagar år 2017 och har sedan dess bearbetats. Datamängderna var enorma, nära 3,5 petabyte av data vilket motsvarar ungefär 100 miljoner Tik Tok videos eller en trave papper med text som sträcker sig hela vägen till månen. Datamängden var dessutom för stor att samla ihop via någon molntjänst och sparades därför ned direkt på hundratals hårddiskar vid varje av de åtta teleskop som deltog vid observationerna för att sedan sättas samman med hjälp av flera superdatorer. Det absolut svåraste var att skapa algoritmer för att tolka data och sedan bekräfta att tolkningarna blev rätt.

Nu är forskarna dock säkra att denna bild, blott den andra av ett svart hål, är korrekt och föreställer Sagittarius A* i mitten av vår galax Vintergatan.

Event Horizon Telescope

Event Horizon Telescope (EHT) omfattar 300 forskare i Afrika, Asien, Europa samt Nord- och Sydamerika. Syftet är att ta de mest detaljrika bilderna av svarta hål som är möjligt genom att skapa ett virtuellt radioteleskop av jordens storlek. I samarbetet ingår bland annat astronomer från Chalmers i Göteborg som även bidragit med teknik till två av de största teleskopen i nätverket.

Rymdbloggen