science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wetenschappers gaan eerste echte afbeelding van zwart gat onthullen

Artistieke impressie van een zwart gat omgeven door materie die wacht om erin te vallen

De wereld staat eindelijk op het punt een zwart gat te zien - niet een artist impression of een door de computer gegenereerde gelijkenis, maar het echte werk.

Tijdens zes persconferenties over de hele wereld die woensdag om 1300 GMT (0900 ET) gepland zijn, wetenschappers onthullen de eerste resultaten van de Event Horizon Telescope (EHT), precies voor dat doel ontworpen.

UPDATE: Astronomen leveren eerste foto van zwart gat af

Het is lang wachten geweest.

Van alle krachten in het heelal die we niet kunnen zien - inclusief donkere energie en donkere materie - heeft geen enkele de menselijke nieuwsgierigheid zo grondig gefrustreerd als het onzichtbare, sterrenverslindende monsters die bekend staan ​​als zwarte gaten.

Nog, de verschijnselen zijn zo krachtig dat niets in de buurt - zelfs geen licht - aan hun zwaartekracht kan ontsnappen.

"Door de jaren heen we verzamelden indirect observationeel bewijs, " zei 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.

In september 2015 bijvoorbeeld, de LIGO-zwaartekrachtsgolfdetectoren in de Verenigde Staten hebben twee zwarte gaten gemeten die op elkaar botsten.

"Röntgenstralen, Radio golven, licht -- ze wijzen allemaal naar zeer compacte objecten, en de zwaartekrachtsgolven bevestigden dat het echt zwarte gaten zijn, ook al hebben we er nog nooit een gezien, ' vertelde McNamara aan AFP.

Twee kandidaten strijden om de allereerste afbeelding.

Oddsmakers geven de voorkeur aan Boogschutter A*, het zwarte gat in het centrum van ons eigen spiraalstelsel, De melkweg.

Wereldkaart met het netwerk van telescopen die een virtuele telescoop ter grootte van de aarde vormden om het eerste beeld van een zwart gat in de ruimte vast te leggen

Sag A* heeft vier miljoen keer de massa van onze zon, en meet ongeveer 24 miljoen kilometer breed.

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

De andere kandidaat is 1, Nog 500 keer massiever, genesteld in een ver elliptisch sterrenstelsel dat bekend staat als M87.

Als je de twee vergelijkt, afstand en grootte in evenwicht, waardoor het ongeveer net zo gemakkelijk (of moeilijk) is om beide te lokaliseren.

Rimpelingen in tijd-ruimte

Een zwart gat is een hemellichaam dat een enorme massa comprimeert tot een extreem kleine ruimte. Hoe meer massa, hoe groter het zwarte gat.

Op dezelfde schaal van compressie, De massa van de aarde zou in een vingerhoed passen, terwijl die van de zon slechts zes kilometer van rand tot rand zou zijn.

Er zijn twee soorten.

Zwarte gaten van verschillende soorten uit de tuin - tot 20 keer massiever dan de zon - vormen zich wanneer het centrum van een zeer grote ster op zichzelf instort.

Zogenaamde superzware zwarte gaten zijn minstens een miljoen keer groter dan de zon. Zowel Sag A* als M87 vallen in deze categorie.

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

De EHT is anders dan elk ander sterrenkijkinstrument dat ooit is ontworpen.

"In plaats van een gigantische telescoop te bouwen, 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.

Acht van dergelijke radiotelescopen verspreid over de hele wereld - op Hawaï, Arizona, Spanje, Mexico, Chili, en de Zuidpool - op nul gesteld in Sag A* en M87 op vier verschillende dagen in april 2017.

Elk is minstens zo groot als een voetbalveld. Samen, ze vormen een virtuele telescoop van meer dan 12, 000 kilometer breed, de diameter van de aarde.

Gegevens verzameld door de wijdverbreide array moesten worden verzameld door supercomputers aan het MIT in Boston en in Bonn, Duitsland.

"De beeldalgoritmen die we hebben ontwikkeld, vullen de gaten in de gegevens die we missen om een ​​afbeelding 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.

De LIGO-experimenten uit 2015 ontdekten kenmerkende rimpelingen in de krommingen van tijd-ruimte tijdens de samensmelting van het zwarte gat.

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

Maar dat waren kleine zwarte gaten vergeleken met een van de gaten onder de blik van de EHT.

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

© 2019 AFP