I de flesta galaxers centrum finns ett supermassivt svart hål. Förutom att fånga in materia i sin närhet kan svarta hål också kasta ut materia, långt bort från den galax där de befinner sig.
Att förstå hur denna process går till har länge varit en olöst fråga inom astronomin.
Ru-Sen Lu från Shanghais astronomiska observatorium i Kina har lett forskningen, vars resultat publiceras i Nature.
– Vi vet att jetstrålar kastas ut från området kring de svarta hålen. Men vi vet fortfarande inte hur detta sker. För att förstå vad som händer behöver vi studera hur jetstrålen bildas, så nära det svarta hålet som möjligt, säger han i ett pressmeddelande.
Den nya bilden visar just detta för första gången: hur början på jetstrålen är sammankopplad med det material som kretsar kring det supermassiva svarta hålet. Detta sker i galaxen Messier 87 (M87) som ligger relativt vår galax Vintergatan i rymden, på bara 55 miljoner ljusårs avstånd. Galaxen rymmer ett svart hål med en massa lika stor som 6,5 miljarder solar.
Tidigare observationer har visat både området nära det svarta hålet och jetstrålen, men detta är första gången man kan se båda objekten tillsammans.
– Denna nya bild ger en komplett bild genom att den visar området kring det svarta hålet och jetstrålen samtidigt, tillägger Jae-Young Kim vid Max Planckinstitutet för radioastronomi i Tyskland.
Bilden togs med hjälp av ett nätverk av radioteleskop runt om i världen. I nätverket ingår 20-meters teleskopet vid Onsala rymdobservatorium i Sverige. Genom att bilda ett virtuellt teleskop lika stort som jorden kunde nätverket urskilja mycket små detaljer i området runt M87:s svarta hål.
På den nya bilden ses strålen när den lämnar skuggan av det svarta hålet. När materia kretsar kring hålet värms det upp och sänder ut ljus. Det svarta hålet kröker och fångar in en del av detta ljus och bildar på så sätt en lysande ring kring hålet som kan ses från jorden. Det mörka området i ringens mitt är skuggan av det svarta hålet, som första gången avbildades med Event Horizon Telescope 2017.
Framtida observationer med detta teleskopnätverk kommer att avslöja mer om hur supermassiva svarta hål kan kasta ut energirika jetstrålar.
– Vi planerar att observera området runt det svarta hålet i centrum av M87 vid olika radiovåglängder för att studera emissionen från jetstrålen ytterligare, säger Eduardo Ros från Max Planckinstitutet för radioastronomi.
Samtidiga observationer av det slaget hade gjort det möjligt för forskarna av förstå de komplicerade processerna som sker nära det supermassiva svarta hålet.
– De kommande åren blir spännande eftersom vi kommer att lära oss mer om vad som händer nära ett av universums mest mystiska områden, säger Ros.
