NASA's Mars Rover-nieuwsgierigheid had planetaire bescherming tegengewerkt

Er wordt gedacht dat een gigantisch zwart gat in het midden van de Melkweg op de loer ligt, maar het is nooit direct gezien. Nu hebben astronomen voorspeld hoe de eerste foto's van dit zwarte gat eruit zullen zien wanneer het wordt gemaakt met technologie die binnenkort beschikbaar zal zijn.

In het bijzonder hebben onderzoekers gevonden dat foto's van een zwart gat - of, meer precies, de grenzen eromheen - een halvemaanvormige vorm aannemen, in plaats van de blobby-vorm die vaak wordt voorspeld.

Door te modelleren hoe deze foto's eruit zullen zien, zeggen wetenschappers dat ze zich voorbereiden om de foto's te interpreteren die beschikbaar komen via telescopen die momenteel in aanbouw zijn.

"Niemand heeft zich een zwart gat kunnen vormen", zei Ayman Bin Kamruddin, University of California, Berkeley, die vorige week op de 221ste bijeenkomst van de American Astronomical Society een poster presenteerde over het onderzoek vorige week in Long Beach, Californië. "Tot nu toe was het onmogelijk omdat ze te klein zijn aan de hemel. Op dit moment krijgen we alleen wat details over de structuur, maar we hebben nog geen afbeelding." [Galerij: Zwarte gaten van het universum]

Zwarte gaten zelf zijn natuurlijk onzichtbaar, omdat niet zelfs licht aan hun zwaartekrachtkoppelingen kan ontsnappen. De grens van een zwart gat - het punt van geen terugkeer dat de gebeurtenishorizon wordt genoemd - moet echter zichtbaar zijn vanaf de straling die wordt uitgestraald door materie die in het zwarte gat valt.

"De directe omgeving van een zwart gat heeft veel interessante fysica en ze stralen licht uit," zei Kamruddin. "Technisch gezien zien we niet precies het zwarte gat, maar we zijn effectief bezig met het oplossen van de gebeurtenishorizon."

Een nieuw project, de Event Horizon Telescope, combineert het oplossend vermogen van talloze antennes van een wereldwijd netwerk van radiotelescopen tot zichtobjecten die anders te klein zouden zijn om te onderscheiden.

"De Event Horizon Telescope is de eerste om ruimtelijke schalen op te lossen die vergelijkbaar zijn met de grootte van de gebeurtenishorizon van een zwart gat", zegt Kamruddin's medewerker, University of California, Berkeley-astronoom Jason Dexter. "Ik denk niet dat het gek is om te denken dat we in de komende vijf jaar een beeld kunnen krijgen."

De Event Horizon-telescoop heeft al enkele voorlopige metingen verzameld van het object genaamd Boogschutter A * (uitgesproken als "Boogschutter A-ster") in het centrum van ons Melkwegstelsel.

Kamruddin en Dexter hebben deze gegevens vergeleken met verschillende fysieke modellen en hebben geconstateerd dat ze het best passen bij afbeeldingen die halvemaanvormig zijn, in plaats van de kloddervormen genaamd "asymmetrische Gaussians" die eerder in modellen werden gebruikt.

De halve maanvorm komt tevoorschijn uit de platte doughnut, een aanzuigschijf genaamd, gevormd door materie die in een baan rond een gat in de aarde cirkelt. Terwijl gas rond het zwarte gat draait, komt één kant van de schijf naar de aarde en zijn licht wordt helderder vanwege een proces genaamd Doppler stralend. De andere kant, die terugwijkend gas vertegenwoordigt, wordt vanwege dit effect zwakker.

Zwarte gaten zijn zo bizar dat ze onwerkelijk klinken. Toch hebben astronomen goed bewijs gevonden dat ze bestaan. Test je kennis van deze gekke wonderen.In het midden van de halve maan bevindt zich een donkere cirkel die de schaduw van het zwarte gat wordt genoemd en die het zwarte gat zelf vertegenwoordigt - een ongelooflijk dicht object waar ruimte-tijd extreem verwrongen is.

"Er is echt extreme buiging van het licht gebeurt als gevolg van de algemene relativiteit en het extreem sterke zwaartekrachtveld," zei Kamruddin.

Wetende dat het sikkelmodel het beste bij de gegevens past, kunnen de onderzoekers onderscheid maken tussen verschillende modellen die de natuurkunde rond het zwarte gat beschrijven. Uiteindelijk hopen de astronomen de eerste foto's van Boogschutter A * te gebruiken om de kolos nauwkeurig af te wegen in het centrum van de Melkweg.

"Alleen al het krijgen van een afbeelding zal verbijsterend zijn," zei Kamruddin. "Het geeft een directe bevestiging van de voorspelde gebeurtenishorizon, maar niemand heeft het ooit echt gezien." Het zien van wat het is, zal bepaalde fysica uitsluiten. "