
Selvom det er ekstremt vanskeligt at afbilde det direkteskyggen af og rummet omkring et sort hul, det er ikke det eneste værktøj, astronomer har i deres sæt.
Baseret på mange års observationer og analyser er der en årtier lang tradition for sort hul visualiseringer, går helt tilbage til arbejdet medFransk astronom Jean-Pierre Luminet i 1970'erne.
Fascinerende nok kom simuleringer meget tæt på det, vi så, da et stort internationalt hold af videnskabsmænd endelig fangede endirekte billede af et supermassivt sort hul, den nu berømte M87*. Så vi ved, at vores forudsigelser traditionelt har været meget nøjagtige.
På grund af de intense tyngdefelter, der er involveret, bliver ting virkelig knald. Lyset bøjes og dets intensitet ændres, afhængigt af hvilken retning det bevæger sig. Så hvad sker der, når der ikke er én, men to sorte huller låst i gensidig kredsløb, hver med sin egen tyngdekraft, og hver kredset af sin egen glødende tilvækstskive af støv og gas?
Nå, det kan ligne den seneste, ekstremt triste sorte hul-visualisering fra NASA.
Bygger på hanstidligere arbejde med et simuleret sort hul og dets accretion disk, astrofysiker Jeremy Schnittman fra NASAs Goddard Space Flight Center kastede to sorte huller sammen for at se, hvad der ville ske.
'Vi ser to supermassive sorte huller, et større med 200 millioner solmasser og en mindre ledsager, der vejer halvt så meget,' forklarede han .
'Dette er den slags sorte huls binære systemer, hvor vi tror, at begge medlemmer kan opretholde accretion disks, der varer millioner af år.'
Simuleringen starter, som om du ser fra toppen og ned, mens de to supermassive sorte huller kredser om hinanden. Der er den sorte huls skygge i midten af hver, omgivet af en bred tilvækstskive.
Den tynde ring mellem den indvendige kant af accretionsskiven og det sorte huls skygge kaldesfoton ring, hvor tyngdekraften er så stærk, at fotoner er fanget i en stabil bane omkring det sorte hul. Hvis disse fotoner skulle svinge tættere på det sorte hul, ville de falde ud over begivenhedshorisonten, hvor vi ikke kan se dem.
Mens simuleringen fortsætter, bevæger beskuerens perspektiv sig ned til de to sorte hullers orbitalplan.
I første omgang ligner simuleringen megetandre simuleringer, du måske har set, med lyset fra skiven bøjet bagtil for at danne en glorie, og lyset foran det sorte hul skygger lysere, når det bevæger sig mod beskueren, og svagere, når det bevæger sig væk. Dette er kendt som relativistisk stråling, og det er forårsaget af Doppler-effekten, som er den måde, hvorpå bølger (i dette tilfælde lysbølger) tilsyneladende ændrer sig afhængigt af deres rejseretning.
Så bliver det virkelig mærkeligt, virkelig hurtigt.
Schnittman har brugt to forskellige farver til at repræsentere de to sorte huller, fordi det gør dem nemmere at differentiere, når tyngdefelterne bøjes og fordrejes, hvilket får lyset til at rejse komplekse kurvede stier, beregnet ved hjælp af en kraftig supercomputer. Lyset fra hvert sort hul bliver endnu mere forvrænget, da det påvirkes af tyngdekraften af dets binære følgesvend.
Derefter bevæger visningen sig ovenfra og ned med en zoomet visning - hvor rejser rundt om fotonringen af et sort hul er sidebilledet af dens ledsager. Dette skyldes, at lyset bliver bøjet 90 grader, hvilket betyder, at vi får samtidig top-down og forvrænget side-on visninger af hvert sort hul.
'Et slående aspekt af denne nye visualisering er den selvlignende karakter af billederne produceret ved gravitationslinser,' sagde Schnittman . 'Zooming ind i hvert sort hul afslører flere, stadig mere forvrængede billeder af dens partner.'
Gravitationslinser er faktisk et nyttigt værktøj til at se ind i de dybere områder af rummet, da det forstørrer og ofte duplikerer det fjernere objekt. Galakser og galaksehobe kan også væregravitationslinser, selvom de linsede objekter ikke fremstår helt så bøjede og mærkelige som billederne produceret af to aktive supermassive sorte huller.
Direkte billeddannelse af et sort hul er meget arbejde, og binære supermassive sorte huller er sjældne, så det er usandsynligt, at vi snart vil se den virkelige version af Schnittmans visualisering - men simuleringer som disse kan hjælpe os med at forstå fysikken i ekstreme miljøer omkring supermassive sorte huller, så vi bedre kan analysere de observationer, vi kan tage.
Derudover ser de bare virkelig fantastiske ud.