Yurii Mongol
0 
3430
827
Je kijkt naar de gloednieuwe, allereerste close-upfoto van een zwart gat. Deze opname van het zwarte gat M87 in het centrum van het Maagd A-sterrenstelsel is het resultaat van een internationale inspanning van twee jaar om in te zoomen op de singulariteit. Het onthult voor het eerst de contouren van de waarnemingshorizon van een zwart gat, het punt waarachter geen licht of materie ontsnapt.
M87 is 53 miljoen lichtjaar verwijderd, diep in het centrum van een ver sterrenstelsel, omgeven door wolken van stof en gas en andere materie, dus geen telescoop met zichtbaar licht kon het zwarte gat door al dat smurrie heen zien. Het is niet het dichtstbijzijnde zwarte gat, of zelfs niet het dichtstbijzijnde superzware zwarte gat. Maar het is zo groot (zo breed als ons hele zonnestelsel en 6,5 miljard keer de massa van de zon) dat het een van de twee grootste is die aan de hemel van de aarde verschijnt. (De andere is Boogschutter A * in het centrum van de Melkweg.) Om deze afbeelding te maken, hebben astronomen radiotelescopen over de hele wereld met elkaar verbonden om M87 te vergroten tot een ongekende resolutie. Ze noemden het gecombineerde netwerk de Event Horizon Telescope.
Die naam is toepasselijk omdat deze afbeelding niet het zwarte gat zelf is. Zwarte gaten zenden geen straling uit, of in ieder geval lang niet genoeg om met bestaande telescopen te worden gedetecteerd. Maar aan hun randen, net voordat de zwaartekracht van de singulariteit te intens wordt om zelfs maar licht te laten ontsnappen, versnellen zwarte gaten materie tot extreme snelheden. Die materie, net voordat ze langs de horizon valt, wrijft met hoge snelheid tegen zichzelf, genereert energie en gloeit. De radiogolven die de Event Horizon Telescope detecteerde, maakten deel uit van dat proces. [9 feiten over zwarte gaten die je versteld doen staan]
"Dit beeld vormt nu een duidelijke link tussen superzware zwarte gaten en heldere sterrenstelsels", zei Sheperd Doeleman, een Harvard-astrofysicus en directeur van de Event Horizon Telescope op een persconferentie van de National Science Foundation..
Het bevestigt dat grote sterrenstelsels zoals Virgo A (en de Melkweg) bij elkaar worden gehouden door superzware zwarte gaten, zei Doeleman..
Astronomen wisten dat zwarte gaten omgeven waren door gloeiende materie. Maar deze afbeelding beantwoordt nog steeds een belangrijke vraag over zwarte gaten en over de structuur van ons universum. We weten nu zeker dat de relativiteitstheorie van Einstein zelfs standhoudt aan de rand van een zwart gat, waar sommige onderzoekers vermoedden dat het zou mislukken. De vorm van de zichtbare waarnemingshorizon in de afbeelding is een cirkel, zoals voorspeld door de relativiteitstheorie, dus het bevestigt dat de relativiteitstheorie nog steeds de overhand heeft, zelfs in een van de meest extreme omgevingen in het universum..
'Je had een klodder kunnen zien, en wij hebben klodders gezien. We hadden iets onverwachts kunnen zien, maar we hebben niets onverwachts gezien', zei Doeleman. '
Wat het project in plaats daarvan onthulde, was ongeveer net zo puur en "trouw" aan de theorie van Eintein, zei hij.
Dit is goed nieuws en slecht nieuws voor natuurkunde. Het is goed nieuws, want het betekent dat onderzoekers hun studieboeken niet hoeven te herschrijven. Maar het laat een belangrijke vraag onopgelost: de algemene relativiteitstheorie (die betrekking heeft op zeer grote dingen, zoals sterren en zwaartekracht) werkt tot aan de rand van een zwart gat. Kwantummechanica (die heel kleine dingen beschrijft) is in verschillende belangrijke opzichten onverenigbaar met de algemene relativiteitstheorie. Maar niets in deze afbeelding beantwoordt nog vragen over hoe de twee elkaar kruisen. Als de algemene relativiteitstheorie op deze extreme plek was afgebroken, hadden wetenschappers misschien enkele verenigende antwoorden gevonden.
Gegevens zullen waarschijnlijk blijven binnenstromen vanaf het telescoopnetwerk, dat ook het veel dichterbij (maar kleinere) superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg observeert.
Sera Markoff, een astrofysicus van de Universiteit van Amsterdam, zei dat hoewel de samenwerking nog geen specifieke details heeft geboden over hoe zwarte gaten hun gigantische jets produceren. Maar ze zei dat verdere observaties van het M87-zwarte gat, dat dramatische jets produceert, zouden moeten helpen om die vragen te beantwoorden. Het Event Horizons Telescope-project zal in de loop van de tijd telescopen blijven toevoegen en de resolutie ervan in de loop van de tijd verbeteren, waardoor het meer vragen kan beantwoorden, zei ze. Ze zei specifiek dat ze hoopvol is dat het afbeelden van zwarte gaten uiteindelijk de kwantumfysica en de zwaartekracht zou kunnen verbinden.
Die koppeling, zei Avery Broderick, een natuurkundige aan de Universiteit van Waterloo en medewerker aan het project, zou het uiteindelijk mogelijk kunnen maken dat natuurkundigen Einstein 'vervangen'..
Maar geniet voorlopig gewoon van deze eerste glimp van de rand van een totaal onkenbaar gebied in de ruimte.
- De grootste onopgeloste mysteries in de natuurkunde
- De 12 vreemdste objecten in het heelal
- Stephen Hawking's meest verre ideeën over zwarte gaten
Oorspronkelijk gepubliceerd op .