science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astronomen leveren eerste foto van zwart gat af

Krediet:NSF

Astronomen hebben woensdag de eerste foto van een zwart gat onthuld, een van de sterrenverslindende monsters verspreid over het heelal en verduisterd door ondoordringbare schilden van de zwaartekracht.

Het beeld van een donkere kern omringd door een vlamoranje halo van witgloeiend plasma lijkt op een willekeurig aantal weergaven van kunstenaars van de afgelopen 30 jaar.

Maar deze keer, het is het echte werk.

"De geschiedenis van de wetenschap zal worden verdeeld in de tijd vóór het beeld, en de tijd na het beeld, " zei Michaël Kramer, directeur van het Max Planck Instituut voor Radioastronomie.

Carlos Moedas, Europees Commissaris voor Onderzoek, Science and Innovation noemde de prestatie een 'enorme doorbraak voor de mensheid'.

Het superzware zwarte gat dat is vereeuwigd door een wijdverbreid netwerk van radiotelescopen, bevindt zich op 50 miljoen lichtjaar afstand in het centrum van een sterrenstelsel dat bekend staat als M 87.

"Het is een afstand die we ons nauwelijks hadden kunnen voorstellen, "Frederik Gueth, een astronoom bij het Franse Nationale Centrum voor Wetenschappelijk Onderzoek (CNRS) en co-auteur van studies waarin de bevindingen worden beschreven, vertelde AFP.

De meeste speculaties waren gericht op de andere kandidaat die het doelwit was van de Event Horizon Telescope:Sagittarius A*, een dichterbij maar kleiner zwart gat in het centrum van onze eigen melkweg, De melkweg.

Het vastleggen van een afbeelding van het superzware zwarte gat van M87 op zo'n afstand is vergelijkbaar met het fotograferen van een kiezelsteen op de maan. zeiden de wetenschappers.

Het was ook een heel teamprestatie.

"In plaats van een gigantische telescoop te bouwen die zou bezwijken onder zijn eigen gewicht, we hebben veel observatoria gecombineerd, "Michael Bremer, een astronoom aan het Instituut voor Millimetrische Radioastronomie (IRAM) in Grenoble, vertelde AFP.

Aarde in een vingerhoed

Gedurende meerdere dagen in april 2017, acht radiotelescopen op Hawaï, Arizona, Spanje, Mexico, Chili, en de Zuidpool kwam in op Sag A* en M87.

Samen gebreid, ze vormden zo'n 12 een virtueel observatorium, 000 kilometer doorsnee - ongeveer de diameter van de aarde.

De Event Horizon Telescope (EHT) - een array op planeetschaal van acht radiotelescopen op aarde, gesmeed door internationale samenwerking - is ontworpen om beelden van een zwart gat vast te leggen. Vandaag, in gecoördineerde persconferenties over de hele wereld, EHT-onderzoekers onthullen dat ze erin zijn geslaagd, de onthulling van het eerste directe visuele bewijs van een superzwaar zwart gat en zijn schaduw.Voor meer multimedia, bezoek NSF.gov/blackhole, inclusief tekstvrije versies van alle afbeeldingen. Krediet:NSF

"De gegevens zijn als een onvolledige puzzelset, " zei teamlid Monika Moscibrodzka, een astronoom aan de Radboud Universiteit. "We zien alleen stukjes van het echte ware beeld, en dan moeten we de gaten in de ontbrekende stukken opvullen."

Uiteindelijk, M87 was fotogenieker. Als een zenuwachtig kind, Sag A* was te "actief" om een ​​duidelijk beeld vast te leggen, zeiden de wetenschappers.

"Wat we in de afbeelding zien, is de schaduw van de rand van het zwarte gat - bekend als de waarnemingshorizon, of het point of no return - afgezet tegen de lichtgevende accretieschijf, " vertelde Gueth aan AFP.

Het ongekende beeld - zo vaak verbeeld in wetenschap en sciencefiction - is geanalyseerd in zes onderzoeken die samen zijn geschreven door 200 experts van 60 verschillende instellingen en woensdag gepubliceerd in Astrofysische journaalbrieven .

"Ik had nooit gedacht dat ik in mijn leven een echte zou zien, " zei CNRS-astrofysicus Jean-Pierre Luminet, auteur in 1979 van de eerste digitale simulatie van een zwart gat.

Midden jaren 60 bedacht door de Amerikaanse natuurkundige John Archibald Wheeler, de term "zwart gat" verwijst naar een punt in de ruimte waar materie zo wordt samengedrukt dat er een zwaartekrachtveld ontstaat waaruit zelfs licht niet kan ontsnappen.

De Event Horizon Telescope (EHT) - een array op planeetschaal van acht radiotelescopen op aarde, gesmeed door internationale samenwerking - is ontworpen om beelden van een zwart gat vast te leggen. Voor meer multimedia, bezoek NSF.gov/blackhole. Krediet:NSF

Hoe meer massa, hoe groter het gat. Op dezelfde schaal van compressie, De aarde zou in een vingerhoed passen.

Een succesvol resultaat hing gedeeltelijk af van de grillen van het weer tijdens de observatieperiode van april 2017.

"Om alles te laten werken, we moesten op elke (telescoop)locatie wereldwijd duidelijk zicht hebben", zei IRAM-wetenschapper Pablo Torne, herinnerend aan collectieve spanning, vermoeidheid en, Tenslotte, opluchting.

'Geweldig kerstcadeau'

Torne zat aan het stuur van de Pico Veleta-telescoop in het Sierra Madre-gebergte in Spanje.

Daarna, Het was acht maanden nagelbijten terwijl wetenschappers van het MIT Haystack Observatory in Massachusetts en het Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn de gegevens verwerkten.

De Event Horizon Telescope - een netwerk van acht radiotelescopen over de hele wereld - verzamelde gegevens om de eerste afbeelding van een zwart gat op zo'n 50 miljoen lichtjaar van de aarde te genereren

Het heelal is gevuld met elektromagnetische "ruis", en er was geen garantie dat de zwakke signalen van de M87 konden worden geëxtraheerd uit een berg gegevens die zo omvangrijk waren dat ze niet via internet konden worden afgeleverd.

Er was in ieder geval één storing.

"We wachtten wanhopig op de gegevens van de Zuidpooltelescoop, die - als gevolg van extreme weersomstandigheden tijdens de winter op het zuidelijk halfrond - pas zes maanden later arriveerde, ", herinnert Helger Rottmann zich van het Max Planck Instituut.

Het is aangekomen, precies zijn, op 23 dec. 2017.

"Wanneer, een paar uur later, we zagen dat alles er was, het was een geweldig kerstcadeau, ' zei Rotmann.

Het zou nog een jaar duren, echter, om de gegevens samen te voegen tot een afbeelding.

Coined in the mid-60s by American physicist John Archibald Wheeler, the term "black hole" refers to a point in space where matter is so compressed as to create a gravity field from which even light cannot escape

"To be absolutely sure, we did the work four times with four different teams, " said Gueth.

Team scientists presenting the findings at a news conference in Brussels were visibly moved.

"We are looking at a region we have never looked at before, that we cannot really imagine being there, " said Heino Falcke, chair of the EHT Science Council.

"It feels like looking at the gates of hell, at the end of space and time –- the event horizon, the point of no return."

© 2019 AFP