A Sagittarius A*-ról készült történelmi kép egy több évtizedes csillagászati kutatás csúcspontja – és egy döntő lépés a fekete lyukak, a gravitáció és a téridő újfajta megértése felé. Végre megoldódott a Tejútrendszer szívében lévő rejtély. Az Event Horizon Telescope (EHT) csillagászai felfedték az első képet a Sagittarius A*-ról, a Tejútrendszer középpontjában lévő szupermasszív fekete lyukról. Nem ez az első kép, amelyet ez a kollaboráció egy fekete lyukról prezentál – ugyanis az M87* ikonikus képe volt az, amelyet 2019. április 10-én mutattak be. De ez az, amire a legjobban vártak. A Sagittarius A* a mi saját szupermasszív fekete lyukunk, a mozdulatlan pont, amely körül galaxisunk kering – írja cikkében a Scientific American.
A tudósok sokáig úgy gondolták, hogy a galaxisunk kaotikus központi régiójában mélyen elrejtett szupermasszív fekete lyuk az egyetlen lehetséges magyarázat az ott zajló bizarr dolgokra. Például arra, hogy óriás csillagok a fénysebesség érzékelhető töredékével keringenek egy láthatatlan valami körül a térben. Reinhard Genzel és Andrea Ghez csillagászok a Sagittarius A*-ról szóló munkájukért megosztoztak a 2020-as fizikai Nobel-díjon, ekkor ekképpen aposztrofálták az elismerést: „A galaxisunk középpontjában lévő szupermasszív kompakt objektum felfedezéséért” kapták a díjat, nem pedig egy „fekete lyuk” megtalálásáért. Az efféle óvatosság ideje lejárt.
A fekete lyukak csapdába ejtenek mindent, ami beléjük esik, beleértve a fényt is, így a szó szoros értelmében láthatatlanok. De olyan erősen torzítják maguk körül a téridőt, hogy amikor a gravitációs szorításukban felaprózott, beeső anyag izzó áramlatai megvilágítják őket, „árnyékot” vetnek. Ez a kivetülés körülbelül két és félszer nagyobb, mint a fekete lyuk eseményhorizontja: a fekete lyuk határa és meghatározó jellemzője a téridőnek az a vonala, amelyen keresztül ha valami áthalad, az nem térhet vissza.
Az EHT egy nagyon hosszú bázisvonalú interferometriának (VLBI) nevezett technikával készít képeket erről az árnyékról. Több kontinensen lévő rádióobszervatóriumokat egyesítve egy virtuális Föld méretű teleszkóp a csillagászat legnagyobb felbontású műszerét alkotja. 2017 áprilisában az EHT kollaboráció több éjszakát töltött azzal, hogy ezt a virtuális műszert a Sagittarius A*-ra és más szupermasszív fekete lyukakra irányította. Ennek az erőfeszítésnek az első késztermékét már láthattuk: M87*. A csapat ugyanebben az időszakban rögzítette a Sagittarius A* kép nyers adatait is, de ezeknek a megfigyeléseknek a tényleges képpé alakítása sokkal hosszabb időt vett igénybe.
Ennek oka, hogy a Sagittarius A* folyamatosan változik. Az M87*, a Messier 87 vagy M87 galaxis szívében lévő fekete lyuk olyan hatalmas, hogy a körülötte kavargó anyagnak sok órára van szüksége ahhoz, hogy egy teljes pályát megtegyen. A Sagittarius A* több mint 1000-szer kisebb tömegű, így körülbelül 1000-szer gyorsabban változik, mivel az anyag szorosabb, gyorsabb pályán mozog a fekete lyuk körül. Katie Bouman, a California Institute of Technology informatikusa és csillagásza, aki az EHT képalkotó munkacsoportjának társvezetője, elmondta, hogy az anyag olyan gyorsan kering a Sagittarius A* körül, hogy „percről percre” változik. Képzeljük el, hogy egy száguldó golyóról készítünk time-lapse felvételt – ezt nem könnyű megtenni. Ezért a 2017-es megfigyelési sorozat során gyűjtött adatokból a Sagittarius A* tiszta képének kinyerése többéves munka volt.
Ha a Sagittarius A* higanyos természete miatt nehezen látható is, ez egyúttal izgalmas laboratóriummá teszi a fekete lyukak és Einstein általános relativitáselméletének, a gravitációnak szentelt elméletének jövőbeli tanulmányozásához. A csillagászok a legkülönfélébb távcsövekkel végzett több évtizedes vizsgálatok révén már nagy pontossággal ismerték a Sagittarius A* alapvető méreteit (tömegét, átmérőjét és a Földtől való távolságát). Most végre arra is képessé váltak, hogy megfigyeljék a fejlődését – megfigyelhessék, ahogyan lángoló, villódzó anyagáramokkal táplálkozik – valós időben.
Némethi Botond, NEW technology magazin