De geruchten die je hebt gehoord, zijn waar. En als je de geruchten niet hebt gehoord, moet je je internetverbinding controleren.
De Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration heeft op 10 april een belangrijke persconferentie gehouden. Ze zijn niet meteen naar buiten gekomen en hebben het gezegd, maar een media-advies van de ESO, een partner in de EHT, zegt dat ze zullen 'een persconferentie houden om een baanbrekend resultaat van de EHT te presenteren'. Als het geen zwart gat is, wat zou het anders zijn?
Maar het zal natuurlijk zijn om de eerste foto van een zwart gat aan te kondigen. Dat is waar het bij de Event Horizon Telescope om draait. De EHT is een internationale inspanning om de eerste foto van een zwart gat te maken, en ze doen het door een 'virtuele telescoop' ter grootte van de aarde te maken.
De virtuele telescoop wordt beter een Very Long Baseline Interferometer genoemd. Dat betekent dat ze radioantennes over de hele wereld hebben verbonden om hetzelfde object te observeren. Dit geeft de telescoop een "hoog hoekoplossend vermogen". Kortom, hoe groter het bereik, hoe meer details we kunnen zien. En geen telescoop is zo groot als de aarde, behalve de EHT.
Hoe ziet het zwarte gat eruit?
In oktober 2018 bracht de EHT een gesimuleerd beeld uit van wat ze denken te zien. Houd er rekening mee dat wetenschappers met de EHT daadwerkelijk afbeeldingen van de horizon van het zwarte gat zullen vastleggen, omdat zwarte gaten geen licht laten ontsnappen. Maar in sommige opzichten is het de evenementenhorizon die het zakelijke einde van het zwarte gat is.
Als het tegenstrijdig lijkt om te zeggen dat er een afbeelding van een zwart gat is en om vervolgens te zeggen dat er geen afbeelding van een zwart gat kan zijn, snappen we het.
Zwarte gaten hebben verschillende delen en als je eenmaal hun structuur begrijpt, begrijp je de veronderstelde tegenstrijdigheid. Wanneer de meeste mensen aan een zwart gat denken, denken ze aan het deel dat de Singularity wordt genoemd. Dit is de plaats waar, denken wij, oneindige dichtheid is. Alles wat in een zwart gat valt, gaat hierheen, en volgens Einsteins Algemene Relativiteit valt hier de Algemene Relativiteit zelf uit. Dus het is nogal fascinerend.
De Event Horizon ligt direct aan de rand van de Singularity en daar is de zwaartekracht van het zwarte gat zo sterk dat niets kan ontsnappen. Het is het punt waarop niet alles kan worden geretourneerd en het is het 'zwarte' deel van het zwarte gat. Dan is er de Photon Sphere, de Relativistic Jets, de Innermost Stable Orbit en de Accretieschijf.
De aardige mensen van ESO hebben deze gedetailleerde en prachtige infographic zo vriendelijk verstrekt.
Het moet nu dus duidelijk zijn waarom de EHT-organisatie hun interferometer ter grootte van de aarde de "Event Horizon Telescope" noemt. Ze willen foto's van de Event Horizon zelf.
Wat is er zo geweldig aan een foto van de Event Horizon?
Zwarte gaten zijn een van de meest fascinerende objecten van de natuur, veel fascinerender dan zelfs de blauwe draak.
De EHT heeft eigenlijk twee doelen, beide zwarte gaten. De eerste is onze eigen Boogschutter A-ster (Sag. A *), de kolos die zich in het centrum van ons Melkwegstelsel bevindt. De tweede is het nog grotere zwarte gat in het M87-sterrenstelsel.
Er wordt veel getheoretiseerd over wat zwarte gaten zijn en wat ze doen. Maar er zijn meer vragen dan wat dan ook, en de EHT hoopt er een aantal te beantwoorden.
De belangrijkste vraag is hoe je er eigenlijk uitziet? Nogmaals, het probleem is dat we er niet één kunnen zien. Maar er is een wervelende, energetische schijf van materiaal nabij het gat zelf. En al dat wervelen zorgt voor veel röntgenstralen en andere hoogenergetische straling, die we kunnen zien. Hopelijk kan de EHT de schaduw van het zwarte gat zien op al dat licht.
Een andere vraag is of een zwart gat ervoor zorgt dat de algemene relativiteitstoestand afbreekt? Wij denken van wel, maar de EHT zal ons helpen daar antwoord op te geven. Algemene relativiteit is onverenigbaar met de kwantumfysica, dus er moet iets worden gegeven, en het punt waar het geeft, is misschien het zwarte gat.
Een andere vraag is waarom sommige zwarte gaten stralen materiaal uitstoten, terwijl andere dat niet doen? Ons eigen zwarte gat, Sag. A * zendt geen materiaalstralen uit, terwijl de andere in het zicht van de EHT, in de M87-melkweg, dat wel doet. Misschien helpt de EHT die raadselachtige vraag te beantwoorden.
Het duurt in ieder geval nog maar een week voordat we erachter komen welke vooruitgang ze hebben geboekt met de EHT en of we dichter bij het krijgen van wat antwoorden komen.
Bronnen:
- Media-advies: persconferentie over het eerste resultaat van de Event Horizon-telescoop
- Website van Event Horizon Telescope
- Media-advies: eerste resultaten van de Event Horizon-telescoop worden op 10 april gepresenteerd
