Το 2019, το τηλεσκόπιο Event Horizon μας έδωσε την πρώτη άμεση απεικόνιση μιας μαύρης τρύπας, μια ιστορικής σημασίας φωτογραφία η οποία ωστόσο δεν έδειχνε πολλές λεπτομέρειες. Έμοιαζε περισσότερο με ένα θολό πορτοκαλί ντόνατ. Ωστόσο, η φωτογραφία αυτή μας έδωσε πολλά νέα δεδομένα.
Η λάμψη που φαίνεται στην φωτογραφία δεν είναι η λάμψη της ίδιας της μαύρης τρύπας και δεν οφείλεται σε πίδακες πλάσματος ή σε υπερθερμασμένο αέριο γύρω από τη μαύρη τρύπα. Οι μαύρες τρύπες δεν εκπέμπουν απευθείας φως. Αντίθετα, η εικόνα απεικονίζει ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Η μαύρη τρύπα στο M87 λούζεται από το φως των περιβαλλόντων αερίων, συμπεριλαμβανομένου και του ραδιοφωτισμού. Όταν μια συγκεκριμένη δέσμη φωτός περνά κοντά στη μαύρη τρύπα, η παραμόρφωση του χωροχρόνου την κάνει να αλλάξει ελαφρώς κατεύθυνση. Όσο πιο κοντά είναι η διαδρομή προς τη μαύρη τρύπα, τόσο πιο ριζική είναι η αλλαγή κατεύθυνσης.
Το φως περνά κοντά στη μαύρη τρύπα προς όλες τις κατευθύνσεις, αλλά από τη δική μας οπτική γωνία, μπορούμε να δούμε μόνο το φως που εστιάζεται προς το μέρος μας. Οποιαδήποτε δέσμη φωτός περιστρέφεται γύρω από τη μαύρη τρύπα και κατευθύνεται προς το μέρος μας μπορούμε να τη δούμε.
Αποδεικνύεται ότι η μαύρη τρύπα μπορεί να λειτουργήσει ως ένας ισχυρός φακός. Αυτό που πρέπει να δούμε λοιπόν είναι ένας λεπτός κύκλος φωτός γνωστός ως δακτύλιος φωτονίων. Το μέγεθος του δακτυλίου εξαρτάται από τη μάζα της μαύρης τρύπας και η φωτεινότητα της φωτεινότερης περιοχής εξαρτάται από την περιστροφή της μαύρης τρύπας.
Ο λόγος λοιπόν που η εικόνα EHT δεν δείχνει τον δακτύλιο φωτονίων είναι ότι ο χώρος ανάμεσα σε εμάς και τη μαύρη τρύπα δεν είναι εντελώς άδειος. Υπάρχει μια γύρω περιοχή κρύου αερίου, από την οποία πρέπει να περάσει το φως για να φτάσει σε εμάς. Κάποιο από το φως διασκορπίζεται στην πορεία, κάνοντας την εικόνα πιο θολή από όσο θα θέλαμε. Έτσι, η σημασία αυτής της νέας μελέτης έγκειται στο ότι η διάχυτη λάμψη της εικόνας EHT μας δίνει στοιχεία όχι μόνο για τη μαύρη τρύπα αλλά και για το διάχυτο αέριο που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα. Η ομάδα σημείωσε ότι υπάρχουν ουσιαστικά δύο εικόνες στα δεδομένα EHT. Το ένα είναι αυτό του ίδιου του δακτυλίου φωτονίων και το άλλο είναι η θολή λάμψη της γύρω περιοχής. Χρησιμοποιώντας νέους αλγόριθμους απεικόνισης, η ομάδα μπόρεσε να διαχωρίσει τα δύο, αποκαλύπτοντας τον δακτύλιο φωτονίων της μαύρης τρύπας.
Είναι ένα χαρακτηρηστικό παράδειγμα της δύναμης της ανάλυσης δεδομένων. Οι σύγχρονες αστρονομικές παρατηρήσεις συγκεντρώνουν τόσα πολλά δεδομένα που συχνά υπάρχουν πολύ περισσότερες πληροφορίες από όσες υποψιαζόμαστε. Καθώς μαθαίνουμε πώς να επεξεργαζόμαστε τα δεδομένα πιο αποτελεσματικά, μπορούμε να πολλές επιπλέον πληροφορίες που δεν περιμέναμε να βρούμε.
