Forskare har länge misstänkt att supermassiva svarta hål (SMBH) finns i mitten av varje stor galax i vårt universum. Dessa kan vara miljarder gånger massivare än vår sol och är så kraftfulla att aktivitet vid deras gränser kan krusas i hela deras värdgalaxer.
När det gäller Vintergalaxen tros denna SMBH motsvara platsen för en komplex radiokälla känd som Skytten A *. Liksom alla svarta hål har ingen ens kunnat bekräfta att de finns, helt enkelt för att ingen någonsin har kunnat observera en.
Men tack vare forskare som arbetar på MIT: s Haystack Observatory, kan det vara på väg att förändras. Med hjälp av en ny teleskopuppsättning, känd som "Event Horizon Telescope" (EHT), hoppas MIT-teamet att producera denna "århundrade-bild" mycket snart.Initialt förutspådd av Einstein, har forskare tvingats studera svarta hål genom att observera deras uppenbara påverkan på rymden och materien i deras närhet. Dessa inkluderar stjärnkroppar som periodvis har försvunnit i mörka regioner, som aldrig hörs igen.
Som Sheperd Doeleman, biträdande chef för Haystack Observatory vid Massachusetts Institute of Technology (MIT), sa om svarta hål: ”Det är en utgångsdörr från vårt universum. Du går genom den dörren, du kommer inte tillbaka. "
Som det mest extrema objektet förutsäger av Einsteins tyngdkraftteori, är supermassiva svarta hål de platser i rymden där, enligt Doeleman, "tyngdekraften går helt och hållet och krossar en enorm massa till ett otroligt nära rum."
För att skapa EHT-matrisen kopplade forskarna radiorätter i Hawaii, Arizona och Kalifornien. EHT: s kombinerade kraft innebär att den kan se detaljer 2 000 gånger finare än vad som är synligt för Hubble rymdteleskop.
Dessa radiorätter tränades sedan på M87, en galax ungefär 50 miljoner ljusår från Vintergatan i Virgo Cluster, och Skytten A * för att studera händelsens horisonter vid deras kärnor.
Andra instrument har kunnat observera och mäta effekterna av ett svart hål på stjärnor, planeter och ljus. Men hittills har ingen någonsin sett Milky Way's Supermassive black hole.
Enligt David Rabanus, instrumentchef för ALMA: "Det finns inget teleskop tillgängligt som kan lösa en så liten radie," sade han. "Det är ett mycket högt svart hål, men den massan är koncentrerad i en mycket, mycket liten region."
Doelemans forskning fokuserar på att studera supermassiva svarta hål med tillräcklig upplösning för att direkt observera händelseshorisonten. För att göra detta monterar hans grupp globala nätverk av teleskop som observerar vid våglängder i mm för att skapa ett virtuellt teleskop på jorden med hjälp av tekniken för Very Long Baseline Interferometry (VLBI).
- Bild av Skytten A *, den komplexa radiokällan i mitten av Vintergatan, och tros vara en SMBH. Kredit: NASA / Chandra
"Vi riktar oss mot SgrA *, det fyra miljoner svarta hålet i solmassan i mitten av Vintergatan och M87, en jätte elliptisk galax," säger Doeleman. "Båda dessa objekt presenterar de största uppenbara händelseshorisonterna i universum, och båda kan lösas med (sub) mm VLBI-matriser." han lade till. "Vi kallar detta projekt Event Horizon Telescope (EHT)."
I slutändan är EHT-projektet ett världsomspännande samarbete som kombinerar upplösningskraften hos många antenner från ett globalt nätverk av radioteleskop för att fånga den första bilden någonsin av det mest exotiska objektet i vårt universum - händelsevärgen för ett svart hål.
"I huvudsak gör vi ett virtuellt teleskop med en spegel som är lika stor som jorden," sade Doeleman, som är den huvudsakliga utredaren av Event Horizon Telescope. ”Varje radioteleskop som vi använder kan betraktas som en liten silverförsedd del av en stor spegel. Med tillräckligt med sådana silverfärgade fläckar kan man börja skapa en bild. ”
"Event Horizon Telescope är det första som löser rumsliga skalor som är jämförbara med storleken på händelseshorisonten för ett svart hål," säger University of California, astronomen Berkeley Jason Dexter. "Jag tycker inte att det är galen att tro att vi kan få en bild under de kommande fem åren."
Först publicerad av Albert Einsteins teori om allmän relativitet, har existensen av svarta hål sedan dess stöttats av årtiondenars värden av observationer, mätningar och experiment. Men aldrig har det varit möjligt att direkt observera och föreställa en av dessa malströmmar, vars stora gravitationskraft vrider sig och minglar själva tyget i rum och tid.
Att slutligen kunna observera en kommer inte bara att vara ett stort vetenskapligt genombrott, utan kan mycket väl tillhandahålla det mest imponerande bild som någonsin fångats.
