Honderden wetenschappers uit 18 landen bundelen hun krachten om één van de meest verbazingwekkende fenomenen uit de ruimte te begrijpen en te verklaren: het zwarte gat.

Zelfs voor diegenen onder ons, die niet bijzonder veel interesse hebben in astronomische onderwerpen, is het zwarte gat een enigmatisch begrip. Juist alles wat we niet weten, spreekt tot onze verbeelding en de naam van het verschijnsel alleen al is genoeg om onze fantasie de hiaten in onze kennis te laten invullen.

Event Horizon Telescope
Die kennis wordt nu bijzonder rap aangevuld. Event Horizon Telescope is een consortium van 350 wetenschappers van verschillende onderzoeks- en opleidingsinstituten. Het samenwerkingsverband heeft vorig jaar al als eerste een foto weten te maken van het zwarte gat in M87 en is nu niet alleen bezig een volgend zwart gat op de kiek te krijgen, maar ook om sommige mysteries rond zwarte gaten op te lossen.


Nieuwbakken directeur professor Huib Jan van Langevelde doet al tientallen jaren onderzoek naar zwarte gaten. De hoogleraar galactische radiosterrenkunde bij de Sterrenwacht Leiden is zelf ook gefascineerd door zwarte gaten en werkt bij JIVE, de Europese organisatie die data van telescopen implementeert. Ook hij geeft aan dat dit geen sinecure is. “Zwarte gaten in beeld krijgen en begrijpen is een delicaat, ingewikkeld proces. Natuurlijk ondervinden we hinder daarbij door de coronacrisis. De gezamenlijke grote telescoop in Chili bijvoorbeeld, is nu niet te bemannen. Maar we gaan onverminderd door met onze hoofdmissies. Één daarvan is inderdaad dat we een tweede foto willen maken van het zwarte gat in ons eigen Melkwegstelsel, Sagittarius A*.”

De polarisatie van de radiostraling
“Maar prioriteit nummer één is de polarisatie in beeld te krijgen van de straling van de event horizon van M87, door middel van het verwerken van data en gegevens die we inmiddels verzameld hebben. Die gegevens vertellen ons meer over de polarisatie van de radiostraling en wat het mechanisme is van de straling. Dat is belangrijk, want als we meer weten over de straling van M87, kunnen we alle zwarte gaten beter begrijpen.”

De eerste foto van het zwarte gat in het centrum van Messier 87. Of nauwkeuriger gezegd: de eerste foto van de schaduw van de event horizon (ook wel waarnemingshorizon genoemd). Afbeelding: EHT Collaboration.

Hoewel het bestaan van zwarte gaten sinds vorig jaar met de foto van M87 onweerlegbaar is vastgelegd, is het bewijzen en aantonen van zwarte gaten niet eenvoudig. Uit een zwart gat kan immers zelfs geen licht ontsnappen, door de zwaartekracht van een zeer compacte massa. Net buiten het zwarte gat kan het licht nog net wel aan de enorme zwaartekracht ontsnappen, vlak boven de zogenaamde waarnemingshorizon. Tot vorig jaar kon alleen het bestaan van een zwart gat worden aangetoond, door te kijken naar de manier waarop materie zich rondom het zwarte gat gedraagt. De foto van vorig jaar kon dan ook slechts gemaakt worden door de waarnemingen van telescopen over de hele wereld te combineren en zodoende een virtuele telescoop te creëren die alle waarnemingen samenvoegde tot één super scherpe foto.


Kennis maken met Sagittarius A*
De jacht op de foto van het tweede zwarte gat gaat ook onverminderd door. Het Event Horizon Telescope project heeft zijn zinnen gezet op ons “eigen” Sagittarius A*. Dit zwarte gat bevindt zich in het centrum van de Melkweg en heeft een massa die tussen de 4 en 5 miljoen keer de massa van de zon is. “We weten zeker dat dit een superzwaar zwart gat is, in ons eigen melkwegstelsel. Dat willen we zien en begrijpen. Daar liggen wel een aantal uitdagingen. Dit zwarte gat is 1000 x zo klein als M 87, maar gelukkig wel 1000 x dichter bij ons. Probleem is dat het gat ook 1000 x zo snel roteert en dus beweegt tijdens de waarnemingen, wat niet helpt als je een foto wil maken,” aldus Van Langevelde. Of we de nieuwe kiek binnen een paar weken kunnen bewonderen of dan al meer weten over de polarisatie van zwarte gaten, lijkt de Leidse professor Astronomie niet waarschijnlijk. “We hebben een fiks aantal hordes te nemen, het blijft een wetenschappelijk proces. Enkele maanden is waarschijnlijker.”

Over de verwachte gedaante van Sagittarius A* doet Van Langevelde vooralsnog net zo mysterieus als zijn onderzoeksonderwerp. “Daar wil ik nog echt niet te veel over kwijt. We weten als wetenschappers dat de natuur weerbarstig kan zijn en het is onze taak zo rationeel mogelijk verslag te doen van zwarte gaten. Dat mogen mensen van ons verwachten, zij betalen daar immers ook hun belastingcenten voor. Dus of de foto´s spectaculair worden of dat ze onze verwachtingen niet zullen halen, daar kan ik helaas nog niets over zeggen.” Voorlopig zullen we het dus nog even met onze fantasie moeten doen!