Ett internationellt team av astronomer har fått de närmaste vyerna någonsin av vad som tros vara ett supermassivt svart hål i mitten av Vintergalaxen. Astronomerna kopplade ihop radiorätter i Hawaii, Arizona och Kalifornien för att skapa ett virtuellt teleskop mer än 2 800 mil över det som kan se detaljer mer än 1 000 gånger finare än Hubble Space Telescope. Målet för observationerna var källan känd som Skytten A * (”A-stjärna”), länge tänkt att markera positionen för ett svart hål vars massa är 4 miljoner gånger solens.
Med hjälp av en teknik som kallas Very Long Baseline Interferometry (VLBI) studerade astronomerna radiovågorna från Skytten A *. I VLBI kombineras signaler från flera astronomiteleskop för att skapa motsvarigheten till ett enda jätteteleskop, lika stort som separationen mellan anläggningarna. Som ett resultat ger VLBI en utmärkt skarp upplösning.
De upptäckte struktur i en liten vinkelskala på 37 mikro-bågsekunder - motsvarande en baseboll sett på månens yta, 240 000 mil bort. Dessa observationer är bland de högsta upplösningarna som någonsin gjorts i astronomi.
"Den här tekniken ger oss en oöverträffad bild av regionen nära Vintergatan i det centrala svarta hålet", säger Sheperd Doeleman från MIT, första författare till studien som kommer att publiceras i 4: e utgåvan av tidskriften Nature.
Även om Skytten A * upptäcktes för tre decennier sedan, har de nya observationerna för första gången en vinkelupplösning eller förmåga att observera små detaljer, som matchar storleken på det svarta hålets "händelseshorisont" - regionen inuti som ingenting, inklusive ljus, någonsin kan fly.
Med tre teleskop kunde astronomerna bara vagt bestämma formen på den utsändande regionen. Framtida utredningar kommer att hjälpa till att svara på frågan om vad de exakt ser: en glödande korona runt det svarta hålet, en kretsande "hot spot" eller en materialstråle. Icke desto mindre representerar deras resultat första gången som observationerna har sjunkit ner till det svarta hålets skala, som har en "Schwarzschild-radie" på 10 miljoner miles.
Begreppet svarta hål, föremål som är så täta att deras gravitationella drag förhindrar att allt inklusive ljus i sig någonsin undviker deras grepp har länge antagits, men deras existens har ännu inte visat sig slutgiltigt. Astronomer studerar svarta hål genom att upptäcka det ljus som släpps ut av materia som värms upp när det dras närmare händelseshorisonten. Genom att mäta storleken på denna glödande region vid Mjölkvägscentret har de nya observationerna avslöjat den högsta tätheten ännu för koncentrationen av materia i mitten av vår galax, vilket "är viktigt nytt bevis som stöder förekomsten av svarta hål," sade Doeleman.
"Detta resultat, som i sig själv är anmärkningsvärt, bekräftar också att 1,3-mm VLBI-tekniken har en enorm potential, både för att undersöka det galaktiska centrumet och för att studera andra fenomen på liknande små skalor," sa medförfattaren Jonathan Weintroub.
Teamet planerar att utöka sitt arbete genom att utveckla nya instrument för att möjliggöra mer känsliga 1,3 mm-observationer. De hoppas också kunna utveckla ytterligare observationsstationer, som skulle ge ytterligare baslinjer (parningar av två teleskopanläggningar på olika platser) för att förbättra detaljerna i bilden. Framtidsplaner inkluderar också observationer med kortare 0,85 mm våglängder; emellertid kommer sådant arbete att bli ännu mer utmanande av många skäl, inklusive sträckning av instrumenteringens kapacitet och kravet på ett sammanfall av utmärkta väderförhållanden på alla platser.
Källa: Harvard Smithsonian pressmeddelande
