Vorige week woensdag, 10 april, hebben astronomen van de Event Horizon Telescope tijdens zes verschillende persconferentie wereldwijd de eerste foto getoond van een zwart gat. Meer dan een vage schets is het eigenlijk niet, maar het beeld dat de astronomen toonden is een grote mijlpaal voor de astronomie. 

Auteurs: Janine Vink & Lukie Hamelink

De foto van het zwarte gat is de gehele wereld overgegaan. Het kan ook wel een mijlpaal genoemd worden in de astronomie, want deze foto bewijst de relativiteitstheorie van Albert Einstein uit 1915. Een theorie die beweerde dat ergens in de ruimte een gat zou zijn waar, als je er ooit in zou vast komen, niet uit kan ontsnappen. Deze gedachte klinkt eng en mysterieus, het vast gelegde zwarte gat wordt ook wel ‘de poort naar de hel genoemd’ of ‘het monster van de kosmos’ omdat eigenlijk het einde van de ruimte te zien is. De reacties op het zwarte gat zijn vol bewondering. Het is vooral een grote ontdekking voor de wetenschap, voor de burger voelt het nog als een soort ongeloof omdat het zo ver van huis is.

Het zwarte gat bevindt zich 55 miljoen lichtjaar van de aarde en heeft een massa van 6.5 miljard keer die van onze zon. Het zwarte gat heeft de naam ‘Messier 87*’ (M87*) gekregen. Het heeft een diameter van 100 miljard kilometer en het bevindt zich in het centrum van sterrenstelsel Messier 87 (M87). M87 is waarschijnlijk het grootste sterrenstelsel in het Coma-Virgocluster. Het ligt dus op bijna 60 miljoen lichtjaar afstand, op zo’n afstand  komt de schijnbare diameter van 7 ft. (bijna 2 meter) overeen met 120 000 lichtjaar in werkelijkheid. Dit lijkt heel veel, maar in werkelijkheid is dit minder dan het ‘Andromedasterrenstelsel’ of onze eigen Melkweg. Dit komt doordat M87 bolvormig is met enorm veel massa, terwijl bijvoorbeeld de Melkweg een spiraalstelsel is en dus de vorm van een platte schijf heeft.

De foto van het zwarte gat.

Wat zie je eigenlijk?
Op de foto van het zwarte gat zie je een ring van licht, dit is afkomstig van áchter het gat. De schaduw van het zwarte gat wordt veroorzaakt door de kromming van de ruimte en door de absorptie van het licht in de zogeheten ‘waarnemingshorizon’ van het zwarte gat. De waarnemingshorizon is de naam voor de rand van het zwarte gat waar de zwaartekracht zo sterk is, dat zelfs licht er niet aan kan ontsnappen. Doordat de massa van het zwarte gat aan dat licht trekt, buigt hij zich er omheen, eigenlijk tot een vurige cirkel. In werkelijkheid is deze cirkel zo’n 100 miljard kilometer breed. Omdat uit een zwart licht geen licht ontsnapt, is het binnenste gedeelte zwart. De zwarte vlek in het midden op de foto, onthult wel de contouren van zijn waarnemingshorizon, ook wel het ‘point of no return’ genoemd, waar voorbij je niet meer aan het zwarte gat kan ontsnappen.

Hoe is de foto gemaakt?
De Event Horizon Telescope is een wereldwijd netwerk van telescopen. Hierbij wordt data gecombineerd van meerdere stations verspreid over de aarde. Er wordt een virtuele telescoop gecreëerd ter grootte van de aarde, dit komt doordat er gebruik wordt gemaakt van het feit dat de aarde om zijn as draait. Elke telescoop die wordt gebruikt, meet de straling die afkomstig is van flinke hoeveelheden gas (of eigenlijk plasma) en stof, waarvan altijd vermoed werd dat het om zwarte gaten heen zit. Deze gaswolken worden heel heet, hierdoor veroorzaken ze veel straling. Deze straling is vanaf de aarde te observeren.

Alle data die gemeten wordt met deze verschillende telescopen wordt door een supercomputer samengevoegd. Hierdoor lijkt het alsof de beelden zijn gecreëerd door een enkele, gigantische telescoop. In de toekomst willen de astronomen scherpere beelden maken. Om dit te kunnen bereiken moet de gevoeligheid van deze virtuele telescoop verhoogd worden. Hierom is het plan gevat om een ‘millimetertelescoop’ in Afrika te bouwen.

Tijdens de TV-uitzending van woensdag 17 april, spraken we met Freek Roelofs, PhD-student aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Kijk hieronder het fragment terug.