Oppdatert 11. april kl. 04.40 ET.
I går la Earthlings først øynene for et faktisk bilde av et svart hull - og gjorde det som bare levde i våre kollektive forestillinger om til konkret virkelighet.
Bildet viser en oransje-tonet lopsidet ring som sirkler rundt den mørke skyggen av et svart hull som surrer opp saken 55 millioner lysår unna i sentrum av en galakse kjent som Jomfru A (Messier 87).
Dette uskarpe første blikket er nok til å bekrefte at Einsteins relativitetsteori fungerer selv ved grensen til denne gigantiske avgrunnen - et ekstremt sted der noen trodde at ligningene hans ville bryte sammen. Men dette unnvikende bildet reiser mange spørsmål. Her er noen av spørsmålene dine som er besvart.
Hva er et svart hull?
Sorte hull er ekstremt tette gjenstander som ingenting, ikke engang lys, kan unnslippe. Når de spiser nærliggende stoffer, vokser de i størrelse. Svarte hull dannes vanligvis når en stor stjerne dør og kollapser på seg selv.
Supermassive sorte hull, som er millioner eller milliarder ganger så massiv som solen, antas å ligge i sentrum av nesten hver galakse, inkludert vår egen. Våre heter Skytten A *.
Hvorfor har vi ikke sett et bilde av et svart hull før?
Sorte hull, selv supermassive, er ikke så store. For eksempel å ta et bilde av det svarte hullet i midten av Melkeveien vår, som antas å være rundt 4 millioner ganger så massiv som solen, ville være som å ta et bilde av en DVD på overflaten av månen, Dimitrios Psaltis, en astrofysiker ved University of Arizona, fortalte Vox. Også er sorte hull innhyllet av materiale som kan skjule lyset som omgir det sorte hullet, skrev de.
Hvordan visste vi at det eksisterte sorte hull før dette bildet?
Einsteins relativitetsteori spådde først at når en massiv stjerne døde, etterlot den seg en tett kjerne. Hvis denne kjernen var over tre ganger så massiv som solen, viste likningene hans at tyngdekraften produserte et svart hull, ifølge NASA.
Men frem til i går (10. april) kunne ikke forskere fotografere eller observere sorte hull direkte. Snarere stolte de på indirekte bevis - oppførsel eller signaler som kommer fra andre objekter i nærheten. Et svart hull feller for eksempel stjerner som vender for nær det. Denne prosessen varmer opp stjernene, og får dem til å avgi røntgen-signaler som er detekterbare med teleskoper. Noen ganger sverter også sorte hull gigantiske utbrudd av ladede partikler, som igjen kan påvises med våre instrumenter.
Forskere studerer også noen ganger bevegelse av gjenstander - hvis de ser ut til å bli trukket underlig, kan et svart hull være den skyldige.
Hva ser vi på bildet?
Selve sorte hull avgir for lite stråling til å bli oppdaget, men som Einstein spådde, kan et svart hulls omriss og dens hendelseshorisont - grensen utenfor som lys ikke kan slippe unna - sees.
Det viser seg, det er sant. Den mørke sirkelen i midten er "skyggen" av det sorte hullet som blir avslørt av den glødende gassen som sitter ved hendelseshorisonten rundt det. (Det ekstreme tyngdekraften i det sorte hullet overoppheter gassen, og får den til å avgi stråling eller "glød"). Men gassen i hendelseshorisonten er egentlig ikke oransje - snarere valgte astronomene som er involvert i prosjektet å fargelegge radiobølgesignaler oransje for å skildre hvor lyse utslippene er.
De gule tonene representerer de mest intense utslippene, mens røde viser lavere intensitet og svart representerer lite eller ingen utslipp. I det synlige spekteret vil fargen på utslippene sannsynligvis bli sett med det blotte øye som hvitt, kanskje litt besatt med blått eller rødt.
Du kan lese mer i denne Live Science-artikkelen.
Hvorfor er bildet uskarpt?
Med dagens teknologi er det den høyeste oppløsningen som er oppnåelig. Oppløsningen til Event Horizon Telescope er omtrent 20 mikroarcsekunder. (Ett mikroarcsekund er omtrent på størrelse med en periode på slutten av en setning hvis du så på den fra Jorden og den perioden lå i en brosjyre igjen på månen, ifølge Journal of the Amateur Astronomers Association of New York.)
Hvis du tar et vanlig bilde som inneholder millioner av piksler, blåser det opp noen tusen ganger og glatter det ut, vil du se omtrent den samme oppløsningen som du ser i bildet av det sorte hullet, ifølge Geoffrey Crew, nestleder i Event Horizon Telescope. Men med tanke på at de avbilder et svart hull på 55 millioner lysår unna, er det utrolig imponerende.
Hvorfor er ringen så uregelmessig i form?
Oppdragsforskerne vet ennå ikke. "Godt spørsmål, og et vi håper å svare på i fremtiden," sa Crew. "For øyeblikket er det det M87 har vist oss."
Hvordan fanget forskere dette bildet?
Over 200 astronomer over hele verden tok målingene ved å bruke åtte bakkebaserte radioteleskoper samlet kjent som Event Horizon Telescope (EHT). Disse teleskopene er vanligvis lokalisert på steder i høyden som vulkaner på Hawaii og Mexico, fjell i Arizona og den spanske Sierra Nevada, Atacama-ørkenen og Antarktis, ifølge en uttalelse fra National Science Foundation.
I april 2017 synkroniserte astronomene alle teleskopene for å ta målinger av radiobølger som sendes ut fra begivenhetshorisonten til det sorte hullet, alt på samme tid. Synkronisering av teleskopene tilsvarte å lage et teleskop i jordstørrelse med en imponerende oppløsning på 20 mikroarekunder - nok til å lese en avis i hendene på en New Yorker helt fra en kafé i Paris, ifølge uttalelsen. (Til sammenligning er det sorte hullet de har avbildet omtrent 42 mikroarksekunder over).
De tok deretter alle disse råmålingene, analyserte dem og kombinerte dem til bildet du ser.
Hvorfor målte forskerne radiobølger i stedet for synlig lys for å fange bildet?
De kunne fått bedre oppløsning ved å bruke radiobølger enn om de brukte synlig lys. "Radiobølger tilbyr for tiden den høyeste vinkeloppløsningen av noen teknikk for tiden," sa Crew. Vinkeloppløsning refererer til hvor godt (den minste vinkelen) et teleskop kan skille mellom to separate objekter.
Er dette et faktisk fotografi?
Nei, ikke i tradisjonell forstand. "Det er vanskelig å lage et bilde med radiobølger," sa Crew. Misjonsforskerne målte radiobølger som ble sendt ut fra det sorte hullets hendelseshorisont og deretter behandlet denne informasjonen med en datamaskin for å lage bildet du ser.
Beviser dette bildet igjen Einsteins relativitetsteori?
Jepp. Einsteins relativitetsteori spådde at sorte hull eksisterer og at de har hendelseshorisonter. Ligningene forutsier også at hendelseshorisonten skal være noe sirkulær og størrelsen bør være direkte relatert til det sorte hullets masse.
Se og se: en noe sirkulær hendelseshorisont og den utførte massen til det sorte hullet stemmer overens med estimater for hva det skal være basert på bevegelsen av stjerner lenger bort fra det.
Du kan lese mer på Space.com.
Hvorfor fanget de ikke et bilde av vår egen galakse sorte hull, i stedet for å velge et langt borte?
M87 var den første sorte hull forskerne målte så de først analyserte det, sa Shep Doeleman, direktøren for Event Horizon Telescope, under en nyhetskonferanse. Men det var også enklere å forestille seg i forhold til Skytten A *, som ligger i sentrum av galaksen vår, la han til. Det er fordi det er så langt borte at det ikke "beveger seg" mye i løpet av en kveld med målinger. Skytten A * er mye nærmere, så det er ikke så "fast" på himmelen. I alle fall, "vi er veldig glade for å jobbe med Sag A *," sa Doeleman. "Vi lover ikke noe, men vi håper å få det ganske snart."
