Az első fénykép galaxisunk központi fekete lyukáról

Hatalmas csillagászati áttörés – közzétették a galaxisunk szívében rejlő fekete lyukról készült első fényképet. Számos kutatás alapján már régebb óta feltételezték, hogy Tejútrendszerünk középpontjában egy szupernagy tömegű fekete lyuk rejtőzködik. A frissen publikált felvétel viszont ezt cáfolhatatlanul bizonyítja, és új rálátást ad arra a feltételezésre, miszerint a legtöbb nagytömegű galaxis középpontjában egy fekete lyuk található.

Puskás Dávid

A Sagittarius A* - galaxisunk, a Tejútrendszer, központjában rejlő szupermasszív fekete lyuk – Fotó: EHT Collaboration.


Hatalmas csillagászati áttörés – közzétették a galaxisunk szívében rejlő fekete lyukról készült első fényképet. Számos kutatás alapján már régebb óta feltételezték, hogy Tejútrendszerünk középpontjában egy szupernagy tömegű fekete lyuk rejtőzködik. A frissen publikált felvétel viszont ezt cáfolhatatlanul bizonyítja, és új rálátást ad arra a feltételezésre, miszerint a legtöbb nagytömegű galaxis középpontjában egy fekete lyuk található. Ez már a második fekete lyukról készült kép, az elsőt 2019-ben publikálták, amely az M87 (Messier 87) galaxis közepében található fekete lyukról készült. A felvételt az Eseményhorizont Távcső (Event Horizon Telescope – EHT) nevű globális rádiótávcső-hálózattal sikerült elkészíteni [1].


A Sagittarius A*-nak (rövidítve Sgr A*) keresztelt szupermasszív fekete lyuk a Napunknál négymilliószor nagyobb tömegű. Nevét a Nyilas csillagképről kapta (latinul Sagittarius), amelyben a Földről nézve található. Valójában a fekete lyuk nem látszik a képen, ugyanis azt sem anyag, sem fény nem képes elhagyni, tehát értelemszerűen nem világít. Az égitestet körülölelő fénylő gáz árulkodik a jelenlétéről. Mivel a fekete lyuk az Einstein által leírt általános relativitáselmélet szerint meggörbíti a körülötte levő téridőt, ezért a felénk érkező fénysugarak egy részét is eltéríti. Ezáltal egy „árnyékot” hoz létre, ezt láthatjuk a felvételen. A fekete lyuk valódi „átmérője” ennél valamivel kisebb, ez az úgynevezett eseményhorizont. Ez egy olyan határ, amelyet belülről még a fény sem képes átlépni.


Az ALMA rádiótávcső (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) és a Tejút közepe a Nyilas csillagképpel, valamint a Sagittarius A* fekete lyuk pozíciója. Fotó – ESO/JoséFrancisco Salgado, EHT Collaboration.


A fenti videó belenagyít a Tejút központi részén elhelyezkedő Nyilas csillagképbe, amelyben a Sagittarius A* rejlik. Forrás – ESO/L. Calçada, N. Risinger, DSS, VISTA, VVV Survey/D. Minniti DSS, Nogueras-Lara et al., Schoedel, NACO, GRAVITY Collaboration, EHT Collaboration.


A Földtől körülbelül 27 000 fényévre található a Sgr A*, és bár egy hatalmas objektumról van szó, innen nézve mindössze akkorának látszik mint egy fánk a Hold felszínén. Emiatt egy rendkívül nagy teljesítményű rádiótávcső-hálózatra volt szükség, mely az EHT kollaboráció által valósult meg. Világszerte összesen nyolc hatalmas rádiótávcső összekapcsolásával egy “Föld-méretű” virtuális távcsövet alakítottak ki, ezáltal a felbontóképességet maximálisra növelve. A felvételeket még 2017-ben készítették, több éjszakán keresztül gyűjtve a beérkező adatokat. Ezt csak azóta sikerült feldolgozni óriási munka révén, amelyben több mint 300 kutató és 80 intézet vett részt világszerte. Az adatokat szuperszámítógépek segítségével elemezték és számos fekete lyuk szimulációval hasonlították össze.


Az EHT hálózat tagjai például a chilei Atacama-sivatagban levő Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) és az Atacama Pathfinder EXperiment (APEX) rádiótávcsövek. Ezek az Európai Déli Obszervatórium (ESO) nevű nemzetközi csillagászati szervezet részei. Az EHT kollaborációt jelentős mértékben támogatta az Európai Kutatási Tanács (European Research Council), és a németországi Max Planck Társaság. „Nagy örömünkre szolgál, hogy az ESO az elmúlt évek során ilyen fontos szerepet játszott a fekete lyukak és különösen az Sgr A* titkainak feltárásában” – számol be Xavier Barçons, az ESO főigazgatója. – „Az ESO nem csak az ALMA és APEX műszerekkel járult hozzá az EHT sikereihez, de a többi chilei obszervatórium korábbi, a galaxisunk központjával kapcsolatos fontos tudományos eredményére is szükség volt ehhez az új felfedezéshez” [2].


Méretbeli összehasonlítás a 2019-ben publikált M87* és a frissen közzétett Sgr A* fekete lyuk között. A képen a Naprendszerbeli méretek is fel vannak tüntetve, mint például a Merkúr vagy a Pluto pályája, valamint a Voyager 1 Naptól való távolsága. Az M87 galaxisban található „monstrum” szinte a Naprendszer méretével megegyező, a Sgr A*-nál 1000-szer nagyobb tömegű. Fotó - EHT collaboration.


Források

[1] https://eventhorizontelescope.org/blog/astronomers-reveal-first-image-black-hole-heart-our-galaxy

[2] https://www.csillagaszat.hu/hirek/megtortent-a-nagy-bejelentes-fenykep-keszult-galaxisunk-kozponti-fekete-lyukarol/