Galaxen M87, avbildad här av NASA:s Spitzer Space Telescope, är hem för ett supermassivt svart hål som spyr ut två strålar av material ut i rymden med nästan ljusets hastighet. Insatsen visar en närbild av stötvågorna som skapas av de två jetstrålarna. Kredit:NASA/JPL-Caltech/IPAC
Den 10 april, 2019, Event Horizon Telescope (EHT) avslöjade den första bilden någonsin av ett svart håls händelsehorisont, området bortom vilket ljus inte kan undkomma det svarta hålets enorma gravitation. Det där jättesvarta hålet, med en massa på 6,5 miljarder solar, ligger i den elliptiska galaxen Messier 87 (M87). EHT är ett internationellt samarbete vars stöd i USA inkluderar National Science Foundation.
Den här bilden från NASA:s rymdteleskop Spitzer visar hela M87-galaxen i infrarött ljus. EHT-bilden, däremot förlitade sig på ljus i radiovåglängder och visade det svarta hålets skugga mot bakgrund av högenergimaterial runt det.
Ligger cirka 55 miljoner ljusår från jorden, M87 har varit föremål för astronomiska studier i mer än 100 år och har avbildats av många NASA-observatorier, inklusive rymdteleskopet Hubble, Chandra X-ray Observatory och NuSTAR. 1918, astronomen Heber Curtis märkte först "en märklig rak stråle" som sträckte sig från galaxens centrum. Denna ljusa stråle av högenergimaterial, produceras av en skiva av material som snurrar snabbt runt det svarta hålet, är synlig i flera våglängder av ljus, från radiovågor genom röntgenstrålar. När partiklarna i strålen träffar det interstellära mediet (det glesa materialet som fyller utrymmet mellan stjärnor i M87), de skapar en stötvåg som strålar i infraröd och radiovåglängder av ljus men inte synligt ljus. På Spitzer-bilden, stötvågen är mer framträdande än själva strålen.
Galaxen M87 ser ut som en dis, blå space-puff i denna bild från NASA:s Spitzer Space Telescope. I galaxens centrum finns ett supermassivt svart hål som spyr ut två strålar av material ut i rymden. Kredit:NASA/JPL-Caltech/IPAC
Den ljusare strålen, ligger till höger om galaxens centrum, reser nästan direkt mot jorden. Dess ljusstyrka förstärks på grund av dess höga hastighet i vår riktning, men ännu mer på grund av vad forskare kallar "relativistiska effekter, " som uppstår på grund av att materialet i jetstrålen rör sig nära ljusets hastighet. Jetens bana är bara något förskjuten från vår siktlinje med avseende på galaxen, så vi kan fortfarande se en del av strålens längd. Stötvågen börjar runt den punkt där strålen verkar kröka ner, belyser de regioner där de snabbt rörliga partiklarna kolliderar med gas i galaxen och saktar ner.
Det andra jetplanet, däremot rör sig så snabbt bort från oss att de relativistiska effekterna gör den osynlig på alla våglängder. Men den stötvåg den skapar i det interstellära mediet kan fortfarande ses här.
Ligger på vänster sida av galaxens centrum, stötvågen ser ut som en inverterad bokstav "C". Även om det inte syns i optiska bilder, loben kan också ses i radiovågor, som i den här bilden från National Radio Astronomy Observatory's Very Large Array.
Denna bredbildsbild av galaxen M87 togs av NASA:s rymdteleskop Spitzer. Den övre insatsen visar en närbild av två stötvågor, skapad av en jet som kommer från galaxens supermassiva svarta hål. Event Horizon Telescope tog nyligen en närbild av silhuetten av det svarta hålet, visa i den andra insättningen. Kredit:NASA/JPL-Caltech/Event Horizon Telescope Collaboration
Genom att kombinera observationer i det infraröda, radiovågor, synligt ljus, Röntgenstrålar och extremt energiska gammastrålar, forskare kan studera fysiken hos dessa kraftfulla jetplan. Forskare strävar fortfarande efter en solid teoretisk förståelse av hur gas som dras in i svarta hål skapar utströmmande jetstrålar.
Infrarött ljus vid våglängder på 3,6 och 4,5 mikron återges i blått och grönt, visar fördelningen av stjärnor, medan dammfunktioner som lyser starkt vid 8,0 mikron visas i rött. Bilden togs under Spitzers första "kalla" uppdrag.
