12 травня 2022 року астрономи представили перше зображення надмасивного об'єкта в центрі нашої Галактики. Результати дослідження надають важливу інформацію про поведінку подібних об'єктів і дають надійні докази, що це дійсно чорна діра.
10 квітня 2019 року дослідницький колектив під назвою «Телескоп горизонту подій» (Event Horizon Telescope, EHT) опублікував перше зображення надмасивної чорної діри всередині галактики Мессьє 87. Цей успіх дозволив астрономам перейти до вивчення аналогічного об'єкта в центрі нашої власної галактики Чумацький Шлях. Спостереження були проведені в 2017 році. Потім понад 300 дослідників з 80 інститутів по всьому світу старанно працювали протягом п'яти років над об'єднанням, обробкою та аналізом даних, використовуючи суперкомп'ютери. Одночасно вони збирали безпрецедентну бібліотеку змодельованих чорних дір для порівняння зі спостереженнями.
Чорні діри - незвичайні космічні об'єкти, передбачені загальною теорією відносності Ейнштейна. Вони мають гігантські маси і невеликі розміри. Їх гравітація настільки велика, що не дозволяє «втекти» від них навіть світлу. Тому самі чорні діри побачити не можна. Але завдяки своїй жахливій гравітації вони стягують до себе речовину з навколишнього простору, змушуючи її нагріватися і випромінювати. Це випромінювання і фіксують астрономи. Отже, зображення, отримане астрономами, - це не фотографія чорної діри, а скоріше її силует, «тінь», на тлі світлої речовини - темна центральна область, звана тінню, оточена яскравою кількодньою структурою, форма якої визначається загальною теорією відносності. Докладніше про це можна дізнатися зі статті "Зображення чорної діри: що насправді отримали астрономи ". Характерні особливості цього зображення дозволяють отримати багато цінної інформації про ці об'єкти.
Раніше вчені спостерігали зірки, що звертаються навколо невидимого, компактного і дуже масивного, в чотири мільйони разів масивніше нашого Сонця, об'єкта в центрі Чумацького Шляху, названого Стрілець A * (Sgr A *). Ці дослідження довели, що він являє собою чорну діру і були удостоєні Нобелівської премії з фізики за 2020 рік. Докладніше про це можна дізнатися зі статті «Довгоочікуване визнання чорних дір». І ось, нарешті, отримано зображення, що підтверджує раніше зроблені висновки, і дозволяє продовжувати дослідження на новому рівні.
Отримати зображення чорної діри в Чумацькому шляху виявилося значно складніше, ніж для M 87 *, хоча Sgr A * набагато ближче до нас. Справа в тому, що речовина в околиці чорної діри рухається майже зі швидкістю світла. Але навколо величезної чорної діри в M 87 * йому потрібно від декількох днів до декількох тижнів, щоб здійснити оборот, а близько значно меншого Sgr A * воно здійснює повний оборот за лічені хвилини. Це призводить до того, що яскравість і структура газу навколо Sgr A * швидко змінюються за час спостережень. Як пожартував один з астрономів, вони робили щось на зразок спроби зробити чіткий знімок цуценяти, який швидко ганяється за своїм хвостом. Дослідникам довелося розробити нові складні інструменти, які враховували б рух газу навколо Sgr A *. Якщо M 87 * була легкою і стійкою метою, і майже всі її зображення виглядали однаково, то з Sgr A * ситуація була зовсім іншою. Отже, зображення чорної діри Sgr A * є середнім значенням різних зображень.
Проте обидві чорні діри виглядають дивовижно схожими, незважаючи на зовсім різні типи галактик і різницю в масі більш ніж у тисячу разів. Вражаюча схожість цих чорних дір поблизу краю говорить нам, що там ними «керує» загальна теорія відносності, і будь-які відмінності, які ми бачимо далі, повинні бути пов'язані з відмінностями в навколишньому їх матеріалі. Тепер астрономи зможуть вивчити відмінності між цими двома надмасивними чорними дірами, щоб отримати нові цінні відомості про те, як протікають процеси, що відіграють величезну роль в космології, і як гравітація веде себе в екстремальних умовах.
Телескоп горизонту подій у цьому дослідженні об'єднав вісім радіообсерваторій, розташованих в різних кінцях Землі, перетворивши їх на величезний телескоп, що володіє великою роздільною здатністю, тобто здатністю розрізняти дрібні деталі на величезній відстані. Оскільки чорна діра в Чумацькому шляху знаходиться на відстані близько 27 000 світлових років від Землі, на небі вона має приблизно такий же розмір, як тенісний м'яч на Місяці.