Wetenschappers vermoeden al lang dat superzware zwarte gaten (SMBH) zich in het centrum van elk groot sterrenstelsel in ons universum bevinden. Deze kunnen miljarden keren zwaarder zijn dan onze zon en zijn zo krachtig dat de activiteit aan hun grenzen door hun gaststelsels kan gaan.
In het geval van de Melkweg zou deze SMBH overeenkomen met de locatie van een complexe radiobron die bekend staat als Boogschutter A *. Zoals alle zwarte gaten heeft niemand zelfs maar kunnen bevestigen dat ze bestaan, simpelweg omdat niemand er ooit een heeft kunnen observeren.
Maar dankzij onderzoekers die werken vanuit MIT's Haystack Observatory, kan dat binnenkort veranderen. Met behulp van een nieuwe telescoopopstelling die bekend staat als de "Event Horizon Telescope" (EHT), hoopt het MIT-team dit "beeld van de eeuw" zeer snel te produceren. Aanvankelijk voorspeld door Einstein, zijn wetenschappers gedwongen om zwarte gaten te bestuderen door hun schijnbare te observeren effect op ruimte en materie in hun omgeving. Deze omvatten stellaire lichamen die periodiek zijn verdwenen in donkere gebieden, om nooit meer van te horen.
Zoals Sheperd Doeleman, assistent-directeur van de Haystack Observatory van het Massachusetts Institute of Technology (MIT), zei over zwarte gaten: 'Het is een uitgangsdeur uit ons universum. Als je door die deur loopt, kom je niet meer terug. "
Als het meest extreme object dat door Einsteins zwaartekrachttheorie wordt voorspeld, zijn superzware zwarte gaten de plaatsen in de ruimte waar volgens Doeleman 'de zwaartekracht volledig in de war raakt en een enorme massa in een ongelooflijk nauwe ruimte verplettert'.
Om de EHT-array te creëren, verbonden de wetenschappers radiogerechten in Hawaï, Arizona en Californië. De gecombineerde kracht van de EHT betekent dat hij details 2000 keer fijner kan zien dan wat zichtbaar is voor de Hubble-ruimtetelescoop.
Deze radioschotels werden vervolgens getraind op M87, een melkwegstelsel op ongeveer 50 miljoen lichtjaar van de Melkweg in de Maagdcluster, en Boogschutter A * om de horizon van de gebeurtenissen aan hun kernen te bestuderen.
Andere instrumenten hebben de effecten van een zwart gat op sterren, planeten en licht kunnen observeren en meten. Maar tot nu toe heeft niemand ooit het superzware zwarte gat van de Melkweg gezien.
Volgens David Rabanus, instrumentbeheerder van ALMA: "Er is geen telescoop beschikbaar die zo'n kleine straal kan oplossen", zei hij. "Het is een zwart gat met een zeer hoge massa, maar die massa is geconcentreerd in een zeer, zeer kleine regio."
Doeleman's onderzoek richt zich op het bestuderen van supergrote zwarte gaten met voldoende resolutie om de horizon van het evenement direct te observeren. Om dit te doen, verzamelt zijn groep wereldwijde netwerken van telescopen die bij golflengten van mm waarnemen om een virtuele telescoop op aarde te creëren met behulp van de techniek van Very Long Baseline Interferometry (VLBI).
- Afbeelding van Boogschutter A *, de complexe radiobron in het centrum van de Melkweg, en vermoedelijk een SMBH. Krediet: NASA / Chandra
"We richten ons op SgrA *, het zwarte gat van 4 miljoen zonsmassa in het centrum van de Melkweg, en M87, een gigantisch elliptisch sterrenstelsel", zegt Doeleman. "Beide objecten presenteren ons de grootste schijnbare gebeurtenishorizonnen in het heelal, en beide kunnen worden opgelost door (sub) mm VLBI-arrays." hij voegde toe. "We noemen dit project The Event Horizon Telescope (EHT)."
Uiteindelijk is het EHT-project een wereldwijde samenwerking die de oplossende kracht van talloze antennes van een wereldwijd netwerk van radiotelescopen combineert om het eerste beeld ooit van het meest exotische object in ons universum vast te leggen - de horizon van een zwart gat.
'In wezen maken we een virtuele telescoop met een spiegel die zo groot is als de aarde', zegt Doeleman, hoofdonderzoeker van de Event Horizon Telescope. 'Elke radiotelescoop die we gebruiken, kan worden gezien als een klein verzilverd deel van een grote spiegel. Met genoeg van zulke verzilverde plekken kan men beginnen met het maken van een afbeelding. ”
"De Event Horizon Telescope is de eerste die ruimtelijke schalen oplost die vergelijkbaar zijn met de grootte van de eventhorizon van een zwart gat", zegt Jason Dexter, astronoom van de University of California, Berkeley. "Ik vind het niet gek om te denken dat we de komende vijf jaar een beeld krijgen."
Voor het eerst gepostuleerd door de theorie van algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein, wordt het bestaan van zwarte gaten sindsdien ondersteund door tientallen jaren aan waarnemingen, metingen en experimenten. Maar het is nooit mogelijk geweest om een van deze maalstromen rechtstreeks te observeren en in beeld te brengen, wiens pure zwaartekrachtskracht het weefsel van ruimte en tijd verdraait en verminkt.
Ten slotte kan het observeren ervan niet alleen een grote wetenschappelijke doorbraak zijn, maar het zou heel goed de meest indrukwekkende beelden kunnen opleveren die ooit zijn vastgelegd.
