Hier is de eerste afbeelding van een zwart gat, het beeld dat de medewerking van meer dan 200 onderzoekers vergde. Dit zwarte gat is superzwaar en bevindt zich in het centrum van Messier 87, of M87, een elliptisch reuzenstelsel in Maagd. EHT-samenwerking

Een gebeurtenishorizon is het point of no return, een bolvormig gebied rond de gapende muil van een zwart gat waarachter niets, niet eens licht, kan ontsnappen. We hebben geen idee welke mysteries erin schuilen, maar we weten wel dat ons universum abrupt eindigt bij deze angstaanjagende grens in het onbekende.

Nutsvoorzieningen, na twee decennia van internationale samenwerking, enkele van 's werelds krachtigste radiotelescopen hebben een beeld vastgelegd van de waarnemingshorizon van een superzwaar zwart gat. Door het zo te doen, ze bewezen dat de voorspellingen die voortkomen uit Einsteins algemene relativiteitstheorie zelfs in de meest extreme kosmische omgeving geldig zijn.

Het zwarte gat in de afbeelding schuilt in het centrum van het massieve elliptische sterrenstelsel Messier 87 (M87) in het sterrenbeeld Maagd, op zo'n 55 miljoen lichtjaar afstand. De release van het beeld werd over de hele wereld lang verwacht, en gepubliceerd in verschillende onderzoeken die zijn verschenen in het tijdschrift Astrophysical Journal Letters.

Superzware zwarte gaten dicteren de evolutie van de sterrenstelsels die ze bewonen, dus een directe blik op de waarnemingshorizon van deze persoon zou een nieuw venster kunnen openen om te begrijpen hoe deze kolossen werken. En dit monsterlijke object is een behoorlijk exemplaar:het heeft maar liefst 6,5 miljard zonnen, allemaal gepropt in een waarnemingshorizon met een doorsnede van bijna een halve lichtdag.

In de evenementenhorizon van M87

Ondanks zijn ongelooflijke omvang en massa, geen enkele telescoop op de planeet kon zijn portret vastleggen. Het is gewoon te ver weg om op te lossen. Om dit te verhelpen, astronomen gebruikten een methode die bekend staat als interferometrie met zeer lange basislijn om de collectieve waarnemingskracht van acht van 's werelds krachtigste radiotelescopen te combineren om het werk te doen. De Event Horizon Telescope (EHT) is een virtuele telescoop zo breed als onze planeet - en krachtig genoeg om de eerste glimp op te vangen van een van de meest massieve zwarte gaten die er bestaan.

"We hebben de eerste foto van een zwart gat gemaakt, " aldus EHT-projectdirecteur Sheperd S. Doeleman, van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, in een verklaring. "Dit is een buitengewone wetenschappelijke prestatie die is geleverd door een team van meer dan 200 onderzoekers."

Hoewel zwarte gaten zijn, goed, zwart, mocht er iets zijn in de buurt van de waarnemingshorizon, extreme wrijving in de relativistische omgeving zal elektronen van atomen scheuren, het creëren van een krachtig vuurwerk. Daarom toont de eerste afbeelding van de EHT een donkere cirkel omringd door een heldere ring van emissies. Deze emissies worden geproduceerd net buiten de waarnemingshorizon van het zwarte gat, waar de extreem hete gassen die eromheen draaien worden verwarmd tot enkele miljarden graden Kelvin, waarbij de waarnemingshorizon zelf verschijnt als een gesilhouetteerde donkere schijf tegen een heldere achtergrond - kenmerken die bevestigen wat theoretische natuurkundigen in de aanloop naar vandaag voorspelden.

"De confrontatie van theorie met waarnemingen is altijd een dramatisch moment voor een theoreticus, " zei EHT-bestuurslid Luciano Rezzolla van Goethe Universität, Duitsland, in een ESO-verklaring. "Het was een opluchting en een bron van trots om te beseffen dat de waarnemingen zo goed overeenkwamen met onze voorspellingen."

Dit is misschien wel de meest diepgaande uitkomst van de waarneming van de EHT. Alle theoretische voorspellingen voor wat de EHT zou kunnen zien, zijn gebaseerd op het raamwerk van Einsteins algemene relativiteitstheorie, een theorie die robuust is gebleken sinds de formulering ervan meer dan 100 jaar geleden. Bij het zien van deze eerste afbeelding, natuurkundigen merkten op hoe precies de realiteit van de waarnemingshorizon van een zwart gat overeenkomt met de voorspellingen van de algemene relativiteitstheorie.

Een nieuw tijdperk van zwarte gaten-astronomie

Dit eerste beeld is precies dat, de eerste.

De EHT-samenwerking zal doorgaan met het observeren van M87 en een tweede doelwit, het superzware zwarte gat in het centrum van onze melkweg, een 4 miljoen zonnemassa object genaamd Sagittarius A*.

Niet intuïtief, hoewel Boogschutter A* relatief dichtbij is (slechts 25, 000 lichtjaar verwijderd, 2, 000 keer dichter bij ons dan M87), het heeft een andere reeks uitdagingen. Een probleem is dat, aangezien Boogschutter A* kleiner is, de emissies variëren over kortere tijdschalen dan het monsterlijke zwarte gat van M87, observaties moeilijker maken. Ook, omdat we zijn ingebed in de schijf van onze melkweg, die veel interstellair stof bevat, het signaal van de EHT wordt meer verstrooid, waardoor het moeilijker wordt om het op te lossen. Aangezien het grootste deel van de intergalactische ruimte tussen ons en M 87 vrij leeg is, verstrooiing is minder een probleem.

Wanneer we Boogschutter A* zullen zien, valt nog te bezien, maar nu de technologie achter de EHT is bewezen, ons begrip van superzware zwarte gaten zal zeker tot bloei komen.

Volledige openheid: Auteur Ian O'Neill werkte samen met de Universiteit van Waterloo aan hun persbericht en een artikel over Avery Broderick, een professor aan Waterloo en het Perimeter Institute, en lid van het EHT-team. Je kunt lezen over het werk van Broderick hier .

Dat is nu interessant

De opvallende foto van het zwarte gat zou niet bestaan ​​zonder het werk van Katie Bouman, een afgestudeerde MIT-studente. die het algoritme heeft gemaakt dat dit mogelijk heeft gemaakt.