DENVER - Sidste uge frigav Event Horizon Telescope (EHT) det første nogensinde billede af et sort huls skygge støbt mod den varme gas på dens akkretionsskive. Dette billede af det sorte hul midt i galaksen Messier 87 (M87) var nyheder på forsiden over hele verden. Snart producerer EHT den første film af den varme gas, der hvirver kaotisk rundt i skyggen, sagde projektledere, der talte søndag (14. april) her på aprilmødet i American Physical Society.
EHT er ikke et enkelt teleskop. Det er snarere et netværk af radioteleskoper over hele verden, der fremstiller nøjagtigt tidsindspilede optagelser af radiobølger alle sammen, og disse optagelser kan kombineres sådan, at de forskellige teleskoper alle fungerer som en. Efterhånden som flere individuelle radioteleskoper slutter sig til EHT og teamet opdaterer projektets optagelsesteknologi, skal detaljen i billederne stige dramatisk, sagde Shep Doeleman, Harvard University-astronom, der leder EHT-projektet i sin tale. Og så skulle holdet være i stand til at producere film med sorte huller i handling, sagde han.
”Det viser sig, at vi nu med det, vi har, med visse forudgående antagelser kan se på rotationsunderskrifter,” sagde Doeleman. "Og så, hvis vi havde mange flere stationer, kunne vi virkelig begynde at se i realtid film af det sorte hul tiltrædelse og rotation."
I tilfældet med det sorte hul i M87 fortalte Doeleman Live Science efter sin tale, at det at lave en film vil være ret ligetil. Det sorte hul er enormt, selv for et supermassivt sort hul i midten af en galakse: Det er 6,5 milliarder gange massen af Jordens sol, med dens begivenhedshorisont - det punkt, over hvilket ikke engang lys kan vende tilbage - der omslutter en sfære så bred som vores hele solsystem. Så det varme stof på dette sorte huls akkretionsdisk tager lang tid at lave en enkelt trek omkring objektet.
"Den tidsskala, som ændrer sig markant, er større end en dag. Det er fantastisk," sagde Doeleman, fordi det betyder, at EHT skal skyde en film af objektet en ramme ad gangen.
"Vi kan ... lave vores image. Så hvis vi ønsker at lave en ny eller en time-lapse-film, så går vi bare ud næste dag eller den næste uge. Og vi gør måske syv uger i træk og får syv billeder af en film og så slags se noget bevæge sig rundt på den måde, ”sagde han
Men det sorte hul M87 er ikke det eneste supermassive sorte hul, som EHT observerer. Holdet ser også på Skytten A *, det supermassive sorte hul midt i vores egen galakse, og planlægger snart at frigive det første billede af dette objekt. Og EHT-forskerne sigter også mod at lave film af det meget nærmere og bedre studerede sorte hul, men det projekt vil være mere kompliceret, sagde Doeleman.
SagA * er omkring 1.000 gange mindre massiv end det sorte M87-hul, sagde Doeleman, så billedet ændrer sig 1000 gange hurtigere.
"Så hvad det betyder er, at det vil ændre sig i minutter eller timer," sagde Doeleman. "Du er nødt til at udvikle en grundlæggende anderledes algoritme, fordi det er som om du har linsedækslet slukket på dit kamera og noget bevæger sig, mens du tager en eksponering."
For at lave en film, sagde han, skulle EHT ikke kun skulle indsamle alle de nødvendige data for at fremstille et billede af det sorte hul, men også opdele disse data i forskellige bunker efterhånden. Dernæst sammenlignede holdet disse bidder med hinanden ved hjælp af sofistikerede algoritmer for at finde ud af, hvordan billedet ændrede sig, selv når det blev taget.
"Vi er nødt til at finde ud af en måde at se på den første lille smule data og derefter den anden lille smule data og derefter til at lave en film," sagde han. "Så medlemmer af vores team arbejder på det, vi kalder dynamisk billeddannelse."
Denne tilgang bruger modeller af, hvordan billedet forventes at bevæge sig, og sammenligner disse modeller med de faktiske data for at se, om det passer.
"Du skal være smart og finde ud af, hvordan data fra denne tidsdel er relateret til den tidssnit lige efter," sagde Doeleman. "Så for eksempel kunne du sige, 'OK, du kan flytte, men du kan ikke flytte så langt.'"
Ved hjælp af disse slags begrænsninger, sagde han, kan teamet konvertere endda meget begrænsede mængder data fra ethvert givet minut til komplette billeder af SagA * i bevægelse. Som et resultat forventer holdet at lave film af det mindre sorte hul i en enkelt nat.
Disse film, sagde Avery Broderick, en astrofysiker ved University of Waterloo i Canada, der arbejder med at fortolke EHT's billeder, skulle afsløre nye detaljer om opførsel af akkrediteringsskiver omkring sorte huller, herunder hvordan de surrer sagen.
"Vi kan kortlægge rumtider ved at se på sort hulbiograf, ikke portrætter," sagde Broderick.
