Astronomen staan ​​klaar om woensdag het eerste directe beeld te onthullen van een zwart gat en de omringende wervelwind van witgloeiend gas en plasma dat onverbiddelijk door de zwaartekracht in zijn vraatzuchtige muil wordt getrokken, samen met het licht dat ze genereren.

De foto is gemaakt door de Event Horizon Telescope (EHT), een netwerk van acht radiotelescopen verspreid over de hele wereld.

Paul McNamara, een astrofysicus bij de European Space Agency en projectwetenschapper voor de LISA-missie die massale fusies van zwarte gaten vanuit de ruimte zal volgen, hielp AFP om wat hij een "uitstekende technische prestatie" noemde in de juiste context te plaatsen.

Hoe weten we dat zwarte gaten bestaan?

"We denken, natuurlijk, van een zwart gat als iets heel donkers. Maar de massa die het opzuigt, vormt een zogenaamde accretieschijf die zo heet wordt dat hij gloeit en licht uitstraalt.

Door de jaren heen, we verzamelden ander indirect waarnemingsbewijs -- röntgenstralen afkomstig van objecten, bijvoorbeeld, in andere sterrenstelsels.

In september 2015 de LIGO-zwaartekrachtgolfdetectoren in de VS hebben een meting gedaan van twee zwarte gaten die tegen elkaar botsen.

Al het bewijs dat we hebben uit het hele universum -- röntgenstralen, Radio golven, licht -- wijst naar deze zeer compacte objecten, en de zwaartekrachtsgolven bevestigden dat het echt zwarte gaten zijn, ook al hebben we er nog nooit een gezien."

Wat is een 'event horizon'?

"In het centrum van een zwart gat bevindt zich iets dat we een 'singulariteit' noemen - een enorme hoeveelheid massa die is gekrompen tot een oneindig kleine, nuldimensionaal punt in de ruimte.

Als je een bepaalde afstand van die singulariteit haalt, de ontsnappingssnelheid daalt onder de lichtsnelheid. Dat is de gebeurtenishorizon.

Het is geen fysieke barrière - je zou er niet op kunnen staan. Als je aan de binnenkant zit, je kunt niet ontsnappen omdat je oneindig veel energie nodig hebt. Als je aan de andere kant bent, je zou kunnen ontsnappen - in principe."

Hoe groot is een zwart gat?

"De diameter van een zwart gat hangt af van zijn massa, maar het is altijd het dubbele van wat we de Schwarzschild-straal noemen.

Als de zon zou krimpen tot een singulariteitspunt, de straal van Schwarzschild zou drie kilometer zijn, en de diameter zou zes zijn.

voor de aarde, de diameter zou 18 millimeter zijn, of ongeveer driekwart inch. De waarnemingshorizon van het zwarte gat in het centrum van de Melkweg, Boogschutter A*, meet ongeveer 24 miljoen kilometer breed.

Boogschutter A* - die vier miljoen keer de massa van de zon heeft - is een van de twee zwarte gaten waarop de EHT zich richt. De andere, zelfs groter, bevindt zich in de melkweg M87."

Hoe zal het beeld eruit zien?

"De Event Horizon Telescope kijkt niet per se naar het zwarte gat, maar het materiaal dat het heeft vastgelegd.

Het wordt geen grote schijf in hoge resolutie zoals in de Hollywoodfilm 'Interstellar'. Maar misschien zien we een zwarte kern met een heldere ring - de accretieschijf - eromheen.

Het licht van achter het zwarte gat wordt gebogen als een lens. Ongeacht de richting van de schijf, je zult het als een ring zien vanwege de sterke zwaartekracht van het zwarte gat.

visueel, het zal erg op een eclips lijken, hoewel het mechanisme natuurlijk, is helemaal anders."

Hoe wordt het beeld gegenereerd?

"De technische prestatie is uitstekend. In plaats van één telescoop met een doorsnee van 100 meter, ze hebben veel telescopen met een effectieve diameter van 12, 000 kilometer - de diameter van de aarde.

De gegevens worden met een zeer hoge nauwkeurigheid geregistreerd, op harde schijven zetten, en verscheept naar een centrale locatie waar het beeld digitaal wordt gereconstrueerd.

Dit is erg, heel, zeer lange basislijn interferometrie -- over het gehele aardoppervlak."

Een bedreiging voor de algemene relativiteitstheorie?

"Einsteins algemene relativiteitstheorie past bij alle waarnemingen die tot nu toe zijn gedaan met betrekking tot zwarte gaten.

De zwaartekrachtsgolfsignatuur van de LIGO-experimenten, bijvoorbeeld, was precies wat de theorie zegt dat zou worden verwacht.

Maar de zwarte gaten die LIGO heeft gemeten waren klein, slechts 60-100 keer de massa van de zon. Misschien zijn zwarte gaten die miljoenen malen massiever zijn anders. We weten het nog niet.

We zouden een ring moeten zien. Als we iets langwerpigs op één as zien, dan kan het niet langer een singulariteit zijn - dat zou een schending van de algemene relativiteitstheorie kunnen zijn."

© 2019 AFP