Du tittar på den helt nya närbilden av ett svart hål. Denna bild av det svarta hålet M87 i mitten av Virgo A-galaxen är resultatet av en internationell, två år lång ansträngning för att zooma in på singulariteten. Det avslöjar, för första gången, konturerna av ett hål i en hålhistorik, den punkt utöver vilken inget ljus eller materie rymmer.
M87 ligger 53 miljoner ljusår bort, djupt i mitten av en avlägsen galax, omgiven av moln av damm och gas och annan materia, så inget synligt ljussteleskop kunde se det svarta hålet genom allt detta skräp. Det är inte det närmaste svarta hålet, eller ens det närmaste supermassiva svarta hålet. Men den är så enorm (så bred som hela vårt solsystem och 6,5 miljarder gånger solens massa) att det är en av de två största som förekommer på jordens himmel. (Den andra är Skytten A * i mitten av Vintergatan.) För att göra den här bilden nätverkade astronomer radioteleskop över hela världen för att förstora M87 till en aldrig tidigare skådad upplösning. De kallade det kombinerade nätverket Event Horizon Telescope.
Det namnet är lämpligt eftersom den här bilden inte är själva svarta hålet. Svarta hål avger ingen strålning, eller åtminstone ingenstans nära nog för att detekteras med befintliga teleskoper. Men vid deras kanter, strax innan singularitetens tyngdkraft blir för intensiv för att även ljus kan undkomma, påskyndar svarta hål materia till extrema hastigheter. Den saken, precis innan han faller förbi horisonten, gnuggar mot sig själv i hög hastighet, genererar energi och glödar. Radiovågorna som Event Horizon Telescope upptäckte var en del av processen.
"Den här bilden bildar nu en tydlig länk mellan supermassiva svarta hål och ljusa galaxer," sa Sheperd Doeleman, en Harvard-astrofysiker och chef för Event Horizon Telescope på en presskonferens från National Science Foundation.
Det bekräftar att stora galaxer som Virgo A (och Vintergatan) hålls samman av supermassiva svarta hål, sade Doeleman.
Astronomer visste att svarta hål var omgiven av glödande materia. Men denna bild svarar fortfarande på en viktig fråga om svarta hål och om vårt universums struktur. Vi vet nu med säkerhet att Einsteins relativitetsteori håller upp även vid kanten av ett svart hål, där vissa forskare misstänkte att den skulle bryta ner. Formen på den synliga händelseshorisonten i bilden är en cirkel, som förutses av relativitet, så det bekräftar relativitet fortfarande svänger även i en av de mest extrema miljöerna i universum.
"Du kunde ha sett en klump, och vi har sett klatter. Vi kunde ha sett något oväntat, men vi såg inte något oväntat," sade Doeleman. "
Det projektet avslöjade i stället handlade om lika rent och "sant" för Einteins teori, sade han.
Detta är goda nyheter och dåliga nyheter för fysiken. Det är goda nyheter, eftersom det betyder att forskare inte behöver skriva om sina läroböcker. Men det lämnar en nyckelfråga olöst: Allmän relativitet (som styr mycket stora saker, som stjärnor och gravitation) fungerar upp till kanten av ett svart hål. Kvantmekanik (som beskriver mycket små saker) är oförenlig med allmän relativitet i flera viktiga avseenden. Men ingenting i denna bild svarar ännu på några frågor om hur de två korsar varandra. Om den allmänna relativiteten hade gått sönder på denna extrema plats, kunde forskare ha funnit några förenande svar.
Data kommer troligen att fortsätta rulla in från teleskopnätet, som också observerar det mycket närmare (men mindre) supermassiva svarta hålet i mitten av Vintergatan.
Sera Markoff, en astrofysiker från University of Amsterdam, sa att samarbetet ännu inte har erbjudit specifika detaljer om hur svarta hål producerar sina jättejetter. Men hon sa att ytterligare observationer av M87 svarta hålet, som producerar dramatiska jetflygplan, borde hjälpa till att svara på dessa frågor. Event Horizons Telescope-projektet kommer att fortsätta att lägga till teleskoper över tid och förbättra dess upplösning över tid, vilket gör det möjligt att svara på fler frågor, sa hon. Särskilt, sa hon, är hon hoppfull att avbildning av svarta hål så småningom kan koppla samman kvantefysik och tyngdkraft.
Det att koppla ihop, sa Avery Broderick, en fysiker vid University of Waterloo och samarbetspartner i projektet, kan så småningom tillåta fysiker att "ersätta" Einstein.
Men för tillfället, bara njuta av detta första glimt av kanten av en helt okunnig rymdregion.
