Eindelijk zien we een zwart gat, het ‘monster van de kosmos’
Een iconisch moment in de sterrenkunde: astronomen hebben de eerste foto gemaakt van een zwart gat. Het beeld onthult voorzichtige nieuwe inzichten over de manier waarop de werkelijkheid in elkaar steekt.
Meer dan een vage schets is het niet, maar het beeld dat astronomen gisterenmiddag vrijgaven op zes simultane persconferenties over de hele wereld vormt een grote mijlpaal in de astronomie. Voor het eerst kan de mensheid recht de gapende muil van een van de meest indrukwekkende monsters uit de kosmos inkijken: het zwarte gat in het centrum van sterrenstelsel M87, een beest met de overweldigende massa van 6,5 miljard zonnen.
Zwarte gaten zijn plekken in het heelal waar de zwaartekracht zo groot is, dat niets eraan kan ontsnappen, zelfs licht niet. Alles wat in de buurt komt, wordt opgeslokt en verscheurd. Wetenschappers spraken en publiceerden tot nu vaak over zwarte gaten, maar nog nooit was zo'n zwarte gat op beeld vastgelegd.
Seeing is believing, is in het Engels een veel gebruikte uitdrukking. Wanneer je iets met je eigen ogen kunt zien, geloof je ook meteen dat het bestaat. Dat geldt ook voor zwarte gaten.
“Het voelt alsof we kijken naar de poorten van de hel”, zei wetenschappelijk hoofd Heino Falcke (Radboud Universiteit) op de persconferentie in Brussel. “Je ziet hier het einde van ruimte en tijd. Dat is erg indrukwekkend.”
Tot nu toe werd de invloed van zwarte gaten alleen indirect gezien: door de straling die ze uitstoten wanneer ze te rommelig het materiaal in hun omgeving verorberen. Of wanneer twee exemplaren op elkaar botsen en ze ruimte en tijd laten trillen alsof het een bibberende drilpudding is. Tot vandaag had echter niemand een antwoord op de vraag ‘hoe zien die zwarte gaten er eigenlijk uit?’
Point of no return
Tegelijk is de foto meer dan alleen een symbolische ‘eerste keer’. De pixelige waarneming leidde direct tot zes wetenschappelijke publicaties in een speciale uitgave van het vaktijdschrift Astrophysical Journal Letters. Daarin staan - voorzichtig geformuleerde, voorlopige - antwoorden op een aantal van de meest fundamentele vragen uit de natuurkunde. Zo is de eerste foto direct een bevestiging van het feit dat zwarte gaten een waarnemingshorizon hebben - een ‘point of no return’ waar voorbij niets nog aan de invloed van het gat kan ontsnappen.
“De vorm en grootte passen perfect bij wat we hadden verwacht op basis van Einsteins algemene relativiteitstheorie en het bestaan van een waarnemingshorizon”, zegt Falcke. Astronoom Sera Markoff (Universiteit van Amsterdam) is opgetogen in een eerste verklaring: “We hebben de enorme massa van het zwarte gat in M87 nu ook echt kunnen meten.” Markoff is lid van de wetenschappelijke raad van de Event Horizon Telescope, die de foto nam.
Die Event Horizon Telescope is in tegenstelling tot wat je op basis van de naam verwacht niet één enkel apparaat, maar een groep van acht telescopen, verspreid over de hele wereld. Na afloop van de metingen knoopten astronomen de verkregen gegevens wiskundig aan elkaar. Op die manier ontstond een reuzetelescoop die sterk genoeg was om deze foto te kunnen maken.
De nu geschoten beelden smaken wat de wetenschappers betreft naar meer. De Event Horizon Telescope wordt de komende tijd uitgebreid met meer meetpunten, zodat een supertelescoop ontstaat met nóg grotere resolutie. Een volgende foto van een zwart gat wordt daardoor naar verwachting al iets scherper. Een tweede meetpoging in 2018 mislukte grotendeels door slecht weer en het uitvallen van een telescoop in Mexico door politieke schermutselingen. In april 2020 staat een volgende poging in de agenda.