Om att avbilda det som inte går att se

Det är näst intill omöjligt att höra en uggla flyga. Däremot kan man höra andra fåglar som för oljud när de försöker jaga iväg ugglan. Det sätt som skränande fåglar rör sig på kan avslöja ugglans position och flykt. På samma sätt har man gjort  för att samla information om Sagittarius A*, det supermassiva hål som gömmer sig i centrum av vår egen galax.

I bilden ovan syns stjärnors omloppsbanor kring Sagitarius A* utritade. Helt klart finns det en stor massa i centrum av ”nystanet”. Den massan är beräknad till drygt fyra miljoner gånger Solens massa. Det är ”bara” kring en promille av massan hos det svarta hålet i M87, som med hjälp av Event Horizon Telescope kunde presenteras i bildform i april 2019, men stort nog för att driva upp hastigheten på S2 7650km/s. Den hastigheten på S2 beräknades i juli 2018 och motsvarar 2,55% av ljusets hastighet.

I över 18 år har astronomer observerat den vilda ringdansen i Vintergatans centrum, 26000 ljusår från oss. Katie Bouman, fortfarande på väg mot sin PhD när den här videon spelades in, jämför uppgiften att ta en bild av den ljusa, numera välkända, ring som omger ett svart hål, med att fotografera en apelsin på Månen. M87 är drygt 2000 gånger längre bort än vårt eget supermassiva svarta hål, så sin storlek till trots är det omöjligt att få en direkt tydlig bild av. Katie Bouman berättar här mer om hur hon arbetade fram algoritmerna som skulle bygga upp bilden av det svarta hålet utgående från insamlade data.

Bland annat berättar Bouman, för tillfället assisterande professor vid California Institute of Technology, att det är en delikat balans med att utforma algoritmerna så att de faktiskt bygger vidare på de data vi får – inte på det vi antar. ”Om vi bakar in Einsteins ekvationer för hårt in i algoritmerna kommer det att sluta med att vi bara ser det vi förväntar oss att se.”

Nu är i alla fall tekniken med att samköra teleskop över hela Jorden inkörd när det gäller avlägsna svarta hål. Vad månne blir nästa objekt?

Hur stor betydelse har storleken när det gäller teleskop?

Jan är lärare i matematik och vetenskapliga tillvalsämnen på Sursik skola i Pedersöre, Finland, Rymdambassadör för Nordic ESERO samt resursperson på skolresurs.fi. Inom rymdfysiken och astronomin stöter man ofta på frågan ”Varför?”. När fysiker frågar så menar de vanligtvis ”Hur?” och den frågan är god att peta i. Att dryfta stora frågor ger nyfikenheten näring, vilket i sin tur är en av nyckelingredienserna i framgångsberättelser.