Den 10 april, världen fick se den första bilden tagen av ett svart hål i rymden, taget av Event Horizon Telescope, ett världsomspännande samarbete mellan astronomer och astrofysiker inklusive ett betydande team vid University of Arizona.

Adam Block, astrofotograf och operationsspecialist vid UA:s Steward Observatory, tog en bild av Messier 87, galaxen där astronomer tog den första bilden av ett svart hål, som det skulle presentera sig för ögonen på en rymdfarande besökare. Bilden är en av mycket få som visar den omfattande glöd som orsakas av de ungefär en biljon stjärnor som kallar M87-galaxen hem, men samtidigt beskriver den monstruösa jetstrålen som kommer från det supermassiva svarta hålet i dess centrum – en bedrift som är svår att uppnå i samma bild på grund av de mycket olika exponeringstider som krävs.

"När jag tar en bild som den här, varje pixel ser bara en liten bit av himlen, " sa Block. "Med teleskopet jag använde (Schulman-teleskopet vid Mount Lemmon SkyCenter) är upplösningen 0,33 bågsekunder per pixel, men med EHT, de kunde lösa 40 mikrobågsekunder. Om du kunde dela upp en av pixlarna i min bild till 10, 000 bitar, området runt det supermassiva svarta hålet som EHT kunde lösa skulle vara ett enda av dem. Det ger dig en uppfattning om den fantastiska lösningskraft som EHT-samarbetet kunde uppnå. Går framåt, EHT kommer att observera vid kortare våglängder, och det kommer att ge dem högre upplösning."

UANews pratade med Block om hans M87-foto, och informationen den ger om den nu berömda galaxen.

Varför riktades Event Horizon-teleskopet mot en galax 55 miljoner ljusår bort?

Block:Det supermassiva svarta hålet som observerades med Event Horizon-teleskopet är i mitten av en jättegalax som kallas M87, och det är precis den typ av galax där vi förväntar oss att hitta ett monster. Vi tittar på en massiv, elliptisk galax, inte en spiralgalax som vår Vintergatan. Även om den bara är lite större i diameter än Vintergatan, eftersom den är fotbollsformad, M87 är hundratals gånger mer massiv. M87 är förmodligen den största galaxen i Jungfruklustret. Faktiskt, det är en av de mest massiva galaxerna i lokaluniversum.

M87 sitter också i mitten av Jungfruklustret, en ansamling på cirka 2, 000 galaxer som är den närmaste stora galaxhopen till oss. Vår Vintergatan, å andra sidan, är i en ganska lugn del av lokaluniversumet, en kosmisk återvändsgränd, om du vill. Det är som om vi var i förorten, och vi skulle titta på det där ljusa skenet vid horisonten, den stora staden närmast vår lugna lilla stad.

När en galax är i mitten av en klunga, den tenderar att interagera mycket oftare med andra galaxer. Vi tror att M87 blev så stor för att den har absorberat andra galaxer över tiden, och det är viktigt, för det är så man odlar ett supermassivt svart hål. Om du inte har all denna aktivitet av galaxer som kolliderar med andra galaxer, du har inte tillräckligt med råmaterial, och om det inte är mycket material som faller ner i det svarta hålet, du ser ingenting. Det svarta hålet i M87 matar, och det är därför vi ser det.

2010, du tog en bild av M87 som valdes av NASA som "Dagens astronomibild." Vad säger den bilden oss om galaxen och dess supermassiva svarta hål?

Block:Bilden är ganska inzoomad. Om du zoomade ut och tittade på den med ett allt bredare synfält, du skulle se fler och fler galaxer, alla medlemmar av Jungfruklustret. Dessa luddiga små fläckar som omger M87-galaxen ser alla ut som stjärnor, men nästan alla dessa är gamla, klotformiga stjärnhopar. Det sker ingen stjärnbildning här, för för det behöver du kalla gasmoln som kan kollapsa, men det kräver lite lugnare område. I M87, där du har stjärnor som piskar runt på grund av interaktionen med andra galaxer och det svarta hålet självt injicerar energi i omgivningen, den aktiviteten bidrar till att stjärnbildningen stängs av.

Enligt en hypotes, alla dessa klotformiga stjärnhopar vi ser runt M87 kan vara resterna av små dvärggalaxer som M87 svalde för evigheter sedan. Så, alla dessa små prickar kan bokstavligen vara resterna som visar historien om M87:s växande. Bilden antyder all denna monstruösa galaktiska hunger, och det ger förstås tro åt idén om bildandet av det supermassiva svarta hålet.

Vi ser också strålen av högenergipartiklar skjuta ut ur vad som tros vara det supermassiva svarta hålet i dess centrum – ett bevis på hur stor M87 är som plats. Accretionskivan som virvlar runt det svarta hålet avger ljus över hela det elektromagnetiska spektrumet, från gammastrålar till radiovågor, vilket är vad EHT upptäckte. Faktiskt, M87 är den ljusaste radiokällan i den riktningen på himlen. All den massan och all den astrofysiska aktiviteten är det som gjorde det möjligt för ett supermassivt svart hål att existera på ett sätt som gjorde det observerbart. Vi är mycket lyckliga i den meningen, och alla dessa saker är en del av historien om M87, vilket gör det till en av de bästa platserna som astronomer ville leta efter något så anmärkningsvärt som ett svart hål.

Strålen är en mycket konkret konsekvens av att ha ett svart hål där, och den har sina egna egenskaper. Astrofysiker tror att strålen består av högenergipartiklar som skjuter ut från den överhettade gasen och damm i ansamlingsskivan runt det svarta hålet. Mycket av det är bokstavligen ljus – fotoner – men också joniserad gas och elektroner. Jetstrålen är vad vi kallar kollimerad – vilket betyder att den är fokuserad, som en laserstråle, och relativistisk, vilket betyder att partiklar, överhettad plasma och gas rör sig ut med hastigheter nära ljusets hastighet. Jetplanen är riktad mot vår siktlinje, och ur vårt perspektiv, när du tittar på ljuset, det ser ut som att det går snabbare. Men det verkar bara som om det färdades snabbare än ljusets hastighet. Det är en relativistisk effekt som följer direkt från Einsteins teori om allmän relativitet.

Den nu berömda bilden av M87:s supermassiva svarta hål fångade det som det såg ut för 55 miljoner år sedan. Hur skulle det se ut idag?

Block:För alla ändamål, svarta hål är nästan som permanenta strukturer i kosmos i någon rimlig tid du kan tänka på. Stephen Hawking föreslog att svarta hål kan "läcka" lite energi, men den effekten skulle vara så liten att det skulle ta många gånger universums nuvarande ålder för dem att försvinna ur existens. Om vi ​​ser dem eller inte har bara att göra med om de äter något. Om de bara är där ute utan att konsumera någon materia, vi kan inte se dem. Det svarta hålet i M87 finns definitivt kvar, och även om informationen du ser på bilden är 55 miljoner år gammal, stjärnorna i den galaxen har funnits i miljarder år. Jeten har gjort detta väldigt länge. Det här är väldigt stora föremål, och universum fortsätter under tider som skiljer sig mycket från våra liv, så allt går väldigt långsamt. Om vi ​​kunde resa till M87 nu, vi skulle inte se något mycket annorlunda.

Vad upphetsar dig mest med bilden av M87:s svarta hål?

Block:Tills förra veckan, bilder på enhörningar och bilder på svarta hål var i princip i samma kategori; och nu, svarta hål blir verklighet.