science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Zien is geloven:vier lessen van het nieuwe zwarte gatbeeld

Deze 4 april 2019, foto, geleverd door Maunakea Observatories toont de Submillimeter Array, onderdeel van het Event Horizon Telescope-netwerk op de top van Mauna Kea, Hawaii. Wetenschappers op woensdag 10 april onthulde de eerste afbeelding ooit gemaakt van een zwart gat met behulp van deze telescopen. (Maunakea Observatoria via AP)

Zwarte gaten zijn kosmische gevangenissen, waar niets ontsnapt, niet licht of zelfs gegevens. Maar er kwam veel uit de eerste afbeelding van woensdag van de schaduwrijke rand van een superzwaar zwart gat. Hier zijn vier dingen die we hebben geleerd:

ZIEN IS GELOVEN

Wetenschappers weten al tientallen jaren dat zwarte gaten bestaan, maar slechts indirect. Drie jaar geleden, ze hoorden in wezen het geluid van twee kleinere zwarte gaten die tegen elkaar botsen om een ​​zwaartekrachtgolf te vormen. Het beeld dat woensdag werd onthuld, toonde voor het eerst de randen van het zwarte gat - de 'gebeurtenishorizon'.

Er waren zelfs een paar academische achterblijvers die ontkenden dat zwarte gaten bestonden, maar nu kunnen ze niet, zei de astronoom van de Boston University, Alan Marscher, die in een van de vier beeldvormingsteams zat.

De nieuwe afbeelding toont een gloeiende ring die duidelijk een zwart gat was en zijn omgeving, zei Sheperd Doeleman van Harvard, directeur van het Event Horizon Telescope-team.

"We zagen iets zo waars, "Zei Doeleman. "We hebben iets gezien dat echt klonk als je die zin mag gebruiken."

Hij zei dat het team "een deel van het universum heeft blootgelegd dat voor ons niet toegankelijk was".

EINSTEIN HEEFT WEER gelijk

Elke grote ontdekking van de astrofysica van de laatste decennia bevestigt de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein. Het is een uitgebreide uitleg van de zwaartekracht waar de voormalige octrooiklerk in 1915 aan dacht vóór computers en met veel zwakkere telescopen.

Op woensdag, Einsteins voorspellingen over de vorm en gloed van een groot zwart gat bleken juist te zijn, en astronoom na astronoom bracht hulde aan de meester.

"Vandaag heeft de algemene relativiteitstheorie een andere cruciale test doorstaan, " zei astronoom Avery Broderick van de Universiteit van Waterloo, een mede-ontdekker. "De Einstein-vergelijkingen zijn prachtig. Zo vaak in mijn ervaring, de natuur wil mooi zijn'.''

Het klinkt vreemd om te blijven zeggen dat Einstein gelijk heeft, maar elke keer dat zijn algemene relativiteitstheorie wordt bevestigd, "we doden een wolk van alternatieve theorieën" en krijgen een beter begrip hoe we een nog uitgebreidere natuurkundetheorie kunnen creëren, zei Ethan Vishniac van de Johns Hopkins University. Hij maakte geen deel uit van het ontdekkingsteam.

Deze afbeelding is woensdag vrijgegeven, 10 april 2019, van Event Horizon Telescope toont een zwart gat. Wetenschappers hebben het eerste beeld onthuld dat ooit van een zwart gat is gemaakt na het verzamelen van gegevens die zijn verzameld door een netwerk van radiotelescopen over de hele wereld. (Event Horizon Telescope Samenwerking/Maunakea Observatoria via AP)

ZWAARTEKRACHT IS KRACHTIG

Het zwarte gat waarvan wetenschappers een foto hebben gemaakt, bevindt zich in het centrum van een sterrenstelsel genaamd M87 en het is veel groter dan alles in de Melkweg. Zijn massa - de belangrijkste meting van een zwart gat - is 6,5 miljard keer zo groot als die van onze zon. De waarnemingshorizon strekt zich uit over de breedte van ons zonnestelsel.

"De enorme massa van het zwarte gat van M87 maakt het echt een monster, zelfs volgens de normen van superzware zwarte gaten, " zei Sera Markoff, een ontdekkingsteamlid aan de Universiteit van Amsterdam.

Sommige zwarte gaten zijn inactief, maar deze niet ze zei. En dat betekent dat het nabijgelegen gas en materie omzet in energie met 100 keer meer efficiëntie dan de kernfusie die de sterren aandrijft.

Zwarte gaten zoals deze "worden tijdelijk de krachtigste motoren in het universum, ' zei Markoff.

SAMENWERKEN WERKT

Het project is geslaagd dankzij internationale samenwerking tussen 20 landen en ongeveer 200 wetenschappers voor een bedrag van $ 50 miljoen tot $ 60 miljoen, volgens de National Science Foundation.

Om een ​​beeld te krijgen van een ver zwart gat, wetenschappers moesten acht radiotelescopen op verschillende continenten krijgen, inclusief Antarctica, tegelijkertijd naar dezelfde plek kijken. Bij het aansluiten van de instrumenten, ze creëerden in wezen één verbonden telescoop op aarde.

De hoeveelheid gegenereerde gegevens was zo groot dat deze niet via internet kon worden verzonden, dus werd het per jet naar datacenters gevlogen.

De verzamelde gegevens waren gelijk aan een levenslange verzameling selfies van 40, 000 mensen, zei ontdekkingsteamlid Daniel Marrone van de Universiteit van Arizona.

En om foto's te kunnen maken, moest het weer in april 2017 bij alle acht telescopen op dezelfde dagen goed zijn. De wetenschappers hadden maar 10 dagen om te kijken en kregen vier perfecte weerdagen, drie van hen aan de start.

Het duurde vervolgens meer dan een jaar voordat die gegevens waren verwerkt tot de eerste glimp van beelden die wetenschappers in de zomer van 2018 zagen.

Die beelden waren zo goed dat wetenschappers eerst bang waren dat het gewoon te mooi was om waar te zijn, De Boston University's Marscher zei.

© 2019 The Associated Press. Alle rechten voorbehouden.