Et internasjonalt team av astronomer har oppnådd de nærmeste synene noensinne på det som antas å være et supermassivt svart hull i sentrum av Melkeveis galaksen. Astronomene koblet sammen radiofat på Hawaii, Arizona og California for å lage et virtuelt teleskop mer enn 2800 mil som er i stand til å se detaljer mer enn 1000 ganger finere enn Hubble-romteleskopet. Målet for observasjonene var kilden kjent som Skytten A * ("A-stjerne"), lenge tenkt å markere posisjonen til et svart hull som har en masse på 4 millioner ganger solen.
Ved hjelp av en teknikk kalt Very Long Baseline Interferometry (VLBI), studerte astronomene radiobølgene som kom fra Skytten A *. I VLBI kombineres signaler fra flere astronomiteleskoper for å skape ekvivalent til et enkelt gigantisk teleskop, like stort som skillet mellom fasilitetene. Som et resultat gir VLBI utsøkt skarp oppløsning.
De oppdaget struktur i en liten vinkelskala på 37 mikro-buesekunder - tilsvarer en baseball sett på overflaten av månen, 240 000 kilometer unna. Disse observasjonene er blant den høyeste oppløsningen som noen gang er gjort i astronomi.
"Denne teknikken gir oss en enestående utsikt over regionen nær Melkeveiens sentrale sorte hull," sa Sheperd Doeleman fra MIT, den første forfatteren av studien som vil bli publisert i 4. utgave av tidsskriftet Nature.
Selv om Skytten A * ble oppdaget for tre tiår siden, har de nye observasjonene for første gang en vinkeloppløsning, eller evnen til å observere små detaljer, som samsvarer med størrelsen på det sorte hullets "hendelseshorisont" - regionen inne i som ingenting, inkludert lys, noensinne kan unnslippe.
Med tre teleskoper kunne astronomene bare vagt bestemme formen på det utsendende området. Fremtidige undersøkelser vil bidra til å svare på spørsmålet om hva de nettopp ser: en glødende korona rundt det sorte hullet, en kretsende "hot spot" eller en stråle av materiale. Likevel representerer resultatet deres første gang observasjoner har nådd ned til skalaen til selve det sorte hullet, som har en "Schwarzschild-radius" på 10 millioner miles.
Konseptet med sorte hull, gjenstander så tette at gravitasjonstrekket deres forhindrer at alt inkludert lys i seg selv slipper unna grepet, har lenge blitt antatt, men deres eksistens er ennå ikke bevist endelig. Astronomer studerer sorte hull ved å oppdage lyset som avgis av materie som varmer opp når det dras nærmere hendelseshorisonten. Ved å måle størrelsen på dette glødende området ved Melkeveisenteret, har de nye observasjonene avslørt den høyeste tettheten ennå for konsentrasjonen av materie i sentrum av vår galakse, som "er viktige nye bevis som støtter eksistensen av sorte hull," sa Doeleman.
"Dette resultatet, som er bemerkelsesverdig i seg selv, bekrefter også at 1,3-mm VLBI-teknikken har et enormt potensiale, både for sondering av det galaktiske sentrum og for å studere andre fenomener i lignende små skalaer," sa medforfatter Jonathan Weintroub.
Teamet planlegger å utvide arbeidet sitt ved å utvikle ny instrumentering for å gjøre mer følsomme observasjoner på 1,3 mm mulig. De håper også å utvikle ytterligere observasjonsstasjoner, som vil gi ytterligere baselinjer (sammenkoblinger av to teleskopanlegg på forskjellige steder) for å forbedre detaljene i bildet. Fremtidsplaner inkluderer også observasjoner med kortere 0,85 mm bølgelengder; imidlertid vil slikt arbeid være enda mer utfordrende av mange grunner, inkludert å utvide instrumenteringen og kravet om en tilfeldighet av gode værforhold på alle steder.
Kilde: Harvard Smithsonian pressemelding
