Vi bor i den indvendige kant af en af Mælkevejens spiralarme, en skinnende kurve mod blækfarvet mørke. Rejs i tusindvis af lysår i én retning, forbi utallige stjerner, utallige planeter og utallige måner, og du vil nå den ydre kant af Mælkevejen, hvor de sidste stykker af vores galakse giver plads til den spredte stilhed i intergalaktisk medium. Rejs omtrent samme afstand i den anden retning, forbi endnu flere stjerner og planeter og måner, gennem glitrende støvskyer, og du ender i hjertet af galaksen, ved et af de mest mystiske vartegn i universet.
For første gang i menneskehedens historie behøver du ikke at forestille dig det. Ved at bruge teleskoper, der er kraftige nok til at strække vores opfattelse over uoverskuelige afstande, har astronomer lavet et kosmisk postkort: det første billede nogensinde af det supermassive sorte hul i midten af Mælkevejen.
Se Skytten A* (udtales “A-stjerne”), et himmelobjekt, der har en masse på 4 millioner sole, men som kan passe komfortabelt inden for kredsløbet om Merkur, den nærmeste planet til solen.
Billedet kommer fra observationer foretaget af et netværk af radioteleskoper, der spænder over fire kontinenter, som en del af et projekt kaldet Event Horizon Telescope. Det er kun anden gang, at astronomer i denne indsats har fanget et af disse objekter så detaljeret. Det første billede, af det supermassive sorte hul i midten af den nærliggende galakse Messier 87, eller kort sagt M87, blev udgivet i 2019 med stor fanfare. Einstein havde forudsagt eksistensen af sorte huller – usete punkter i tomrummet, hvor tyngdekraften fordrejer selve rummets struktur – mere end et århundrede tidligere, og her var endelig fotografisk bevis på et. Det billede markerede en enorm præstation inden for videnskaben. Men denne her, af Skytten A*, føles lidt anderledes, mere speciel. Astronomer mener, at supermassive sorte huller er i centrum af de fleste store galakser, hvilket betyder, at universet er fyldt med disse objekter. Men denne er den tætteste på os. Denne er vores.
“Jeg tror aldrig, jeg har haft en følelsesmæssig tilknytning til M87,” fortalte Feryal Özel, en astrofysiker ved University of Arizona, som arbejder på Event Horizon Telescope. Özel har brugt det meste af sin karriere på at studere Skytten A* og prøvede at forstå dens særprægede natur og særheder. Denne, sagde hun, “Jeg føler, at jeg ved det.”
Og stadig, vi ser ikke rigtigt Skytten A*, ikke rigtig. Astronomer kan ikke tage et rigtigt billede – som vi ikke-astronomer ville betragte det – fordi sorte huller per definition er usynlige. Så billedet, der blev offentliggjort i dag, viser ikke selve det sorte hul. Astronomer har fanget Skytten A* i silhuet. Billedet afslører den skygge, som det uhyre tætte sorte hul kaster mod den glødende kosmiske gas, der hvirvler rundt om det. Ligesom det sorte hul i M87 ligner Sagittarius A* en doughnut. Faktisk har det en uhyggelig lighed med kirsebær- og ostedanskene, der blev serveret på pressekonferencen, som astronomer holdt i Washington, DC for at afsløre resultatet.
Astronomer foretog de observationer, der producerede dette billede i foråret 2017. Otte jordbaserede teleskoper – to hver på Hawaii og Chile, og en hver i Arizona, Mexico, Spanien og Antarktis – scannede himlen i tandem i flere dage. Observationerne, gemt på hundredvis af computerdiskdrev, blev derefter sendt til laboratorier i USA og Tyskland, hvor videnskabsmænd granskede dataene som arkæologer på et gravested, hvor de fjernede støjen for at udgrave signalet fra et supermassivt sort hul. De havde fulgt en lignende proces for at afsløre M87’s sorte hul, som blev observeret under samme løb i 2017.
Men at tegne Skytten A* var langt sværere. Det supermassive sorte hul i M87 er 1.500 gange mere massivt end Sagittarius A*, hvilket betyder, at det kosmiske materiale omkring det kredser ret langsomt og flimrer på dages tidsskala. Tingene omkring den mindre Sagittarius A* bevæger sig hurtigere og ændrer sig inden for timer eller endda minutter, hvilket gør miljøet mere udfordrende at fange, fortalte Özel mig. Oven i det, selvom Skytten A* kun er 27.000 lysår fra Jorden – og “kun” er ganske passende, når man tænker på, at det sorte hul i M87 er 55 millioner lysår fra Jorden – er vores supermassive sorte hul sværere at se. “Vi kigger gennem alt, hvad der er mellem os og centrum af galaksen, mens vi for M87 ser ud og væk fra Mælkevejen,” sagde Özel. Alle de kosmiske ting mellem os og det galaktiske center kan få lyset, der kommer fra det galaktiske center, til at fremstå forvrænget i dataene. “Vi var nødt til virkelig at forstå denne effekt og trække den fra vores billeder korrekt,” sagde Özel.
Det nye billede er et yderligere bevis på, at det supermassive sorte hul i centrum af galaksen er, ja, præcis det. Einstein offentliggjorde teorierne, der forudsagde eksistensen af sådanne objekter i 1916, men de første rigtige observationskampagner begyndte først i 1970’erne. I det årti opdagede astronomer en mystisk, kompakt kilde til radioemissioner i det galaktiske centrum, der så ud som om det kunne være et sort hul, “men ikke mange mennesker troede på os dengang,” Reinhard Genzel, en astrofysiker ved Max Planck Institute for Extraterrestrial Fysik, der studerer Skytten A*, men ikke var involveret i den seneste forskning, fortalte mig. Det ville tage årtiers yderligere forskning at vise, at der ikke er nogen anden forklaring på det mystiske objekt i Mælkevejens kerne. I de seneste år har hold ledet af Genzel og UCLA-astrofysikeren Andrea Ghez fanget meget detaljeret nogle af stjernerne tættest på det sorte hul, som fra vores perspektiv ser ud til at svinge vildt rundt om et usynligt punkt i rummet. I 2020 delte Genzel og Ghez Nobelprisen i fysik for at levere det mest overbevisende bevis for eksistensen af Mælkevejens centrale sorte hul.
Og det galaktiske center, har forskere erfaret, er et underligt sted. De blev for eksempel overraskede over at opdage, at de fleste af stjernerne, der er samlet i nærheden af Skytten A*, er unge snarere end gamle, en opdagelse, der går imod alt, hvad astronomer forstår om stjernedannelse. “Det betyder, at stjernerne må være blevet dannet meget tæt på det sorte hul,” fortalte Tuan Do, en astrofysiker ved UCLA, som studerer det galaktiske center. Men Skytten A* “skaber enorme mængder tyngdekraft i denne region, så gasskyer, der danner stjerner, bør rives fra hinanden i denne region.” Måske for længe siden, titusinder af år i fortiden, blev det sorte hul omkranset af en hvirvlende gasskive, der roterede så hurtigt, at lommer af det antændte til stjerner. Det miljø er væk i dag; Skytten A*, hvad angår supermassive sorte huller, anses for at være relativt stille.
Stille betyder ikke kedeligt. Selvom Einsteins teorier førte til opdagelsen af sorte huller, ved forskerne stadig ikke, om tyngdekraftsreglerne, som vi forstår dem, gælder under så ekstreme, ukendelige forhold. 2019-resultatet viste, at skyggen af en begivenhedshorisont er, som forudsagt, sfærisk. Men “vores bedste teorier kommer stadig til kort,” fortalte Ghez mig. “Sorte huller repræsenterer det grundlæggende sammenbrud i vores forståelse af, hvordan tyngdekraften virker,” sagde hun. Skytten A* strækker nogle nærliggende himmellegemer som taffy, som sorte huller plejer at gøre, men disse objekter er hundredvis af gange større end modeller forudsiger. Og videnskabsmænd er stadig langt fra at forstå, hvad der sker i det indre af et sort hul, ud over det point of no return.
Selv i denne meget mærkelige del af vores kosmiske kvarter, tyder nogle beviser på, at stjerner kunne være vært for planeter, verdener formet af det distinkte kaos i deres miljø. “Vi ser binære stjernesystemer i det galaktiske centrum, hvilket betyder, at to stjerner er i stand til at forblive bundet sammen på trods af de stærke tidevandskræfter fra det sorte hul og det kaotiske miljø,” Jessica Lu, en astrofysiker ved UC Berkeley, som studerer stjernedannelse i det galaktiske centrum, fortalte mig. “Så måske kan planeter også dannes og overleve.” I det galaktiske centrum ville de få, tomme lysår, der adskiller vores sol fra dens nærmeste stjernenabo, være fyldt med stjerner. Og på en nattehimmel i midten af Mælkevejen ville disse stjerner fremstå lige så klare som fuldmåner. “Vi kunne besøge dem inden for rimelig tid, og vores stjerne kan være i fare for at blive ramt af en anden stjerne,” sagde Do. “Vi ville sandsynligvis alle være astronomer, fordi vi ville bekymre os meget mere om, hvad der sker på himlen.”
For Ghez er det nye billede af Skytten A* et vigtigt bidrag til astrofysikken. Det er hendes svar, når hun tænker som en videnskabsmand. Når hun tager et øjeblik til at overveje værket på en anden, mere sentimental måde, sætter hun pris på “det faktum, at vi som mennesker, der er så begrænsede og små, kan have denne forståelse af ting, der er så enorme.” Og ikke kun det, men at føle en form for slægtskab med det. “Jeg elsker at tale om vores galaksei modsætning til than Mælkevejen,” hun sagde. “Det er vores hjem.”
Posten Se, det sorte hul i midten af vores galakse dukkede op først Atlanterhavet.
