Az első képet, amely egy fekete lyukról készült, 2019-ben tették közzé. Az ugyanezen objektummal kapcsolatos friss adatok most segíthetnek megérteni, hogy pontosan mit is láttak a rádiócsillagászok – beleértve az általa létrehozott anyagkáosz részleteit is. Egy frissített képen továbbá a fekete lyuk narancssárga gyűrűje immár keskenyebbnek és élesebbnek tűnik, köszönhetően a meglévő adatok újfajta elemzésének.

A 2019-ben világszerte az újságok címlapjára kerülő felvétel az M87 galaxis középpontjában lévő szupernehéz fekete lyukat, az M87* nevű égitestet ábrázolja. Maguk a fekete lyukak nem bocsátanak ki sugárzást, így a felvételen látható narancssárga „fánk” (amely a rádióhullámok tartományában rajzolódott ki) nem közvetlenül a fekete lyukat, hanem azt körülvevő, mágneses mezők által „túlhevített” és gyorsan áramoltatott anyagot ábrázolja.

A gyűrű a fekete lyuk gravitációja által meghajlított fénysugarakból rajzolódik ki, ahogy azt Albert Einstein megjósolta. Ugyanakkor bár az asztrofizikusoknak voltak elméleteik, pusztán e kép alapján nem volt egyértelmű támpontjuk a sugárzás eredetével kapcsolatban. A legvalószínűbb magyarázat az volt, hogy a ragyogás ugyanannak a mechanizmusnak a következménye, amely miatt a szintén megfigyelhető, túlhevült anyagból álló, elképesztően fényes, hármas nyaláb messziről látszik. Ennek a nyalábnak a létezéséről már jóval a fekete lyuk leképezése előtt tudtak, és hagyományosabb műszerekkel, többek között a Hubble űrteleszkóppal is lefényképezték.

Az M87* eredeti képe elmosódott volt, és csak a fekete lyuk eseményhorizontjának közvetlen környezetét mutatta, azt a gömbfelületet, amely a körülveszi a tulajdonképpeni égitestet. Az eseményhorizonton áthaladó anyag soha többé nem tud távozni az égitesttől, ez az a határ, amelyen túlról nincs visszatérés. Jelentős kihívást jelentett ezt a képet összekapcsolni a nyalábról készült nagyobb léptékű képekkel.

A Nature-ben most megjelent tanulmányukban Thomas Krichbaum német csillagász és társai arról számolnak be, hogy miközben egy másik adatsoron dolgoztak, a fekete lyukból a nyalábbal megegyező irányba mutató rádiósugárzó kúpot azonosítottak. Az M87* eredeti képéhez az Eseményhorizont Teleszkóp (EHT) 2017-es adatait használták, amely négy kontinensen található obszervatóriumok hálózata, és az 1,3 milliméteres hullámhosszon vizsgálta a fekete lyukat. A mostani tanulmány során a Global Millimetre VLBI Array (GMVA) 2018-as adatait használták, amely egy másik, régebbi hálózat, és a 3,5 milliméteres tartományban végez megfigyeléseket.

Mindkét hálózat interferometriát alkalmaz, amely során a több helyszínen egyidejűleg felvett adatokat kombinálják. Minél nagyobb a távolság a résztvevő obszervatóriumok között, annál jobb a felbontás, és annál több részletet tudnak a csillagászok detektálni. A felbontást a rövidebb hullámhosszon való megfigyelés is növeli. A GMVA alacsonyabb felbontása miatt így nem látja olyan élesen a gyűrűt, mint az EHT, ezért némi extra adatfeldolgozásra volt szükség. A GMVA ugyanakkor nagyobb területet lát, így most először tudtuk megfigyelni, ahogy a nyaláb a gyűrűhöz kapcsolódik, mondja Krichbaum.

Az M87* eredeti felvételével kapcsolatban van még egy aktualitás: a The Astrophysical Journal Letters című folyóiratban megjelent másik tanulmányban Lia Medeiros amerikai asztrofizikus és munkatársai egy új gépi tanulási algoritmus segítségével újraelemezték a 2017-es EHT-adatokat. A 2019-es kép elkészültekor az EHT csapata konzervatív algoritmusokat használt az eredmények helyességének mérlegelésére, amelyek mesterségesen elmosódottá tették a felvételt. Medeiros és társai azonban egy új algoritmussal növelni tudták a felbontást, ami lényegesen élesebb és vékonyabb gyűrűt eredményezett. Medeiros alig várja, hogy a technikát a Sagittarius A*, vagyis saját galaxisunk központi fekete lyukának adataira is alkalmazza, amelyről az EHT tavaly tett közzé egy képet.