Nyheten presenterades samtidigt på fyra kontinenter av det internationella konsortiet Event Horizon Telescope (EHT), bildat just med syfte att ta bilder av svarta hål.
För tre år sedan gjorde forskarna i EHT sensation genom att kunna visa ett svart hål för första gången. På den historiska bilden syntes en intensiv ljusring av gasströmmar runt en mörk fläck – skuggan av det svarta hålet.
Den gången gällde det ett svart hål i galaxen Messier 87 i stjärnbilden Jungfrun på avståndet 55 miljoner ljusår.
Nu handlar med astronomiska mått mätt om en upptäckt nästgårds. Närmare bestämt i stjärnbilden Sagittarius A* (Skytten) i Vintergatans centrum, blott cirka 27 000 ljusår bort.
Större bedrift
Indikationerna har varit starka att ett svart hål finns där. Tack vare ansträngningarna från över 350 forskare världen över kan EHT räta ut frågetecknet.
– Vi kan nu bekräfta med en direkt observation att Sagittarius A:s stjärna är ett svart hål. Och massan, fyra miljoner gånger större än solen, överensstämmer med de rön som gav Nobelpriset i fysik 2020, säger en av dem, Michael Lindqvist, som är forskningsingenjör vid Onsala rymdobservatorium och astronom på Chalmers.
Exponeringen blev möjlig av att åtta synkroniserade radioteleskop världen över skapade ett virtuellt superteleskop lika stort som jorden.
Bilderna på M87 och Sgr A* togs 2017. På grund av mer komplexa förhållanden tog den senare längre tid att få fram. Sgr A* är cirka 1 000 gånger mindre än M87.
Forskarna anser att det var en större bedrift att avbilda Sgr A* som har väldigt mycket snabbare omloppstid. Michael Lindqvist återger en liknelse:
– Försök att ta en skarp bild genom en fönster en regnig dag på en liten hundvalp som jagar sin egen svans. Det är Sagittarius. I fallet M87 är objektet en fullvuxen hund som ligger stilla i vardagsrummet.
Einstein igen. . .
TT: Nu finns två bilder på svarta hål. Vad säger jämförelserna?
– Bara det faktum att bilderna är väldigt likadana, är intressant i sig. Skillnaden i massa är nämligen väldigt stor och man skulle kunna tänka sig att bilderna skulle skilja sig åt mycket.
– Men det är den extrema gravitationen som avgör hur bilden ser ut av det svarta hålet, säger Michael Lindqvist.
Forskarna är överväldigade över hur väl storleken på ljusringen överensstämmer med förutsägelserna i Einstens allmänna relativitetsteori. Där, vid händelsehorisonten varifrån inte ens ljus kan ta sig på grund av den enorma gravitationen, strömmar gaserna nära ljusets hastighet.
Som doktorand studerade Michael Lindqvist hur stjärnor rör sig runt Vintergatans centrum, observationer som stärkte tesen att det fanns ett svart hål i Sgr A*.
– Det är fantastiskt att så många år senare kunna knyta ihop säcken, säger han nu.
Vill filma
M87 och Sgr A* var de två huvudkandidaterna för forskarna. Men flera andra objekt är intressanta och svarta hål-jakten fortsätter. EHT har byggts ut till elva teleskop och bättre instrument utvecklas.
Ett mål är att filma svarta hål, men det kräver en kapacitet som inte finns i dag.
För att ta bilderna på Sgr A* bidrog Onsala rymdobservatorium med instrument och expertis till teleskopen Apex och Alma i den chilenska Atacamaöken. En svensk insats rörde bland annat det svarta hålets vinkelstorlek.
Forskningsresultaten publicerades på torsdagen i ett specialnummer av The Astrophysical Journal Letters. Den nya informationen ska provas i teorier och modeller för hur gas beter sig runt supermassiva svarta hål. Processen tros spela en avgörande roll för hur galaxer bildas och utvecklas.