science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wetenschappers gaan eerste foto van een zwart gat onthullen

Van alle krachten of objecten in het heelal die we niet kunnen zien - donkere energie en donkere materie - heeft er geen enkele de menselijke nieuwsgierigheid zo gefrustreerd als de onzichtbare klauwen die hele sterren versnipperen en opslokken als zoveel stofdeeltjes, bekend als zwarte gaten

De wereld, het lijkt, binnenkort de eerste foto van een zwart gat te zien krijgt.

Op woensdag, astronomen over de hele wereld zullen tegelijkertijd "zes grote persconferenties" houden om de eerste resultaten van de Event Horizon Telescope (EHT) aan te kondigen, die precies voor dat doel is ontworpen.

Het is lang wachten geweest.

Van alle krachten of objecten in het heelal die we niet kunnen zien - inclusief donkere energie en donkere materie - heeft er geen enkele de menselijke nieuwsgierigheid zo gefrustreerd als de onzichtbare klauwen die sterren verscheuren en opslokken als zoveel stofdeeltjes.

Astronomen begonnen in de 18e eeuw te speculeren over deze allesetende 'donkere sterren', en sindsdien heeft indirect bewijs zich langzaam verzameld.

"Meer dan 50 jaar geleden, wetenschappers zagen dat er iets heel helders was in het centrum van onze melkweg, "Paul McNamara, een astrofysicus bij de European Space Agency en een expert op het gebied van zwarte gaten, vertelde AFP.

"Het heeft een zwaartekracht die sterk genoeg is om sterren er heel snel omheen te laten draaien - wel 20 jaar."

Om dat in perspectief te plaatsen, ons zonnestelsel doet er ongeveer 230 miljoen jaar over om rond het centrum van de Melkweg te cirkelen.

Eventueel, astronomen speculeerden dat deze heldere vlekken in feite 'zwarte gaten' waren - een term die halverwege de jaren zestig werd bedacht door de Amerikaanse natuurkundige John Archibald Wheeler - omringd door een wervelende band van witgloeiend gas en plasma.

Aan de binnenrand van deze lichtgevende accretieschijven, dingen worden abrupt donker.

"De gebeurtenishorizon" - a.k.a. de point-of-no-return - "is geen fysieke barrière, je kon er niet op staan, ' legde McNamara uit.

"Als je aan de binnenkant zit, je kunt niet ontsnappen omdat je oneindig veel energie nodig hebt. En als je aan de andere kant bent, je kunt - in principe."

Een golfbal op de maan

In het centrum, de massa van een zwart gat wordt samengeperst tot een enkele, nuldimensionaal punt.

De afstand tussen deze zogenaamde "singulariteit" en de waarnemingshorizon is de straal, of de helft van de breedte, van een zwart gat.

De EHT die de gegevens voor de allereerste afbeelding heeft verzameld, is anders dan ooit tevoren.

"In plaats van een gigantische telescoop te bouwen - die zou bezwijken onder zijn eigen gewicht - combineerden we verschillende observatoria alsof het fragmenten waren van een gigantische spiegel, "Michael Bremer, een astronoom aan het Instituut voor Millimetrische Radioastronomie in Grenoble, vertelde AFP.

In het centrum, de massa van een zwart gat wordt samengeperst tot een enkele, nuldimensionaal punt. De afstand tussen deze zogenaamde "singulariteit" en de waarnemingshorizon is de straal, of de helft van de breedte, van het zwarte gat

In april 2017, acht van dergelijke radiotelescopen verspreid over de hele wereld - op Hawaï, Arizona, Spanje, Mexico, Chili, en de Zuidpool - werden getraind op twee zwarte gaten in zeer verschillende hoeken van het heelal om gegevens te verzamelen.

Studies die volgende week zouden kunnen worden onthuld, zoomen waarschijnlijk in op de een of de ander.

Oddsmakers geven de voorkeur aan Boogschutter A*, het zwarte gat in het centrum van ons eigen elliptische sterrenstelsel dat voor het eerst de aandacht trok van astronomen.

Sag A* heeft vier miljoen keer de massa van onze zon, wat betekent dat het zwarte gat dat wordt gegenereerd ongeveer 44 miljoen kilometer breed is.

Dat klinkt misschien als een groot doelwit, maar voor de telescooparray op aarde zo'n 26, 000 lichtjaar (of 245 biljoen kilometer) verwijderd, het is alsof je een golfbal op de maan probeert te fotograferen.

Einstein testen

De andere kandidaat is een monsterlijk zwart gat-1, 500 keer massiever, zelfs dan Sag A* - in een elliptisch sterrenstelsel dat bekend staat als M87.

Het is ook een stuk verder van de aarde, maar afstand en grootte balanceren, waardoor het ongeveer net zo gemakkelijk (of moeilijk) te lokaliseren is.

Een van de redenen waarom dit donkere paard misschien het paard is dat volgende week wordt onthuld, is lichte smog in de Melkweg.

"We zitten in de vlakte van onze melkweg - je moet door alle sterren en stof kijken om bij het centrum te komen, ' zei McNamara.

De gegevens die door de verre telescooparray waren verzameld, moesten nog worden verzameld en verzameld.

"De beeldalgoritmen die we hebben ontwikkeld, vullen de gaten in de gegevens die we missen om een ​​afbeelding van een zwart gat te reconstrueren. ', zegt het team op hun website.

Astrofysici die niet bij het project betrokken zijn, inclusief McNamara, wachten gretig - misschien angstig - af om te zien of de bevindingen de algemene relativiteitstheorie van Einstein in twijfel trekken, die nog nooit op deze schaal is getest.

Doorbraakwaarnemingen in 2015 die de betrokken wetenschappers een Nobelprijs opleverden, gebruikten zwaartekrachtgolfdetectoren om twee zwarte gaten te volgen die tegen elkaar sloegen.

Toen ze fuseerden, rimpelingen in de krommingen van tijd-ruimte die een uniek, en detecteerbaar, handtekening.

"Einsteins algemene relativiteitstheorie zegt dat dit precies is wat er zou moeten gebeuren, ' zei McNamara.

Maar dat waren kleine zwarte gaten - slechts 60 keer massiever dan de zon - in vergelijking met een van de twee onder de blik van de EHT.

"Misschien zijn degenen die miljoenen keren massiever zijn anders - we weten het gewoon nog niet."

© 2019 AFP