De gloednieuwe foto van het zwarte gat in het centrum van de Melkweg: hij heeft al geschiedenis geschreven

door Janine

01 April 2024

In het centrum van de Melkweg bevindt zich een enorm zwart gat, Sagittarius A*. Dat weten we dankzij het onderzoek van de afgelopen decennia, de waarnemingen van telescopen en de wiskundige berekeningen van astrofysici. Nu hebben we eindelijk ook een foto met gepolariseerd licht van het superzware zwarte gat, waar enorme magnetische velden rond de waarnemingshorizon te zien zijn. Kortom: het is een historische foto die het begrip van ons sterrenstelsel en zijn zwarte gat kan verbeteren. Laten we eens kijken waarom.

Foto van Sagittarius A* in gepolariseerd licht: wat betekent dit?

Unsplash

Om zo'n gedetailleerde foto van het superzware zwarte gat Sagittarius A* te verkrijgen, hebben de onderzoekers van de Event Horizon Telescope hun toevlucht genomen tot gepolariseerd licht. Als licht een elektromagnetische golf heeft die in verschillende richtingen oscilleert, hebben we gepolariseerd licht wanneer deze oscillaties een voorkeursoriëntatie aannemen.

Bijvoorbeeld in de aanwezigheid van magnetische velden, zoals gebeurde met het zwarte gat in het centrum van onze Melkweg. Angelo Ricarte, onderzoeker bij het Harvard Black Hole Initiative, legt uit waarom het belangrijk is om gepolariseerd licht te kunnen zien:

Door het gepolariseerde licht van heet, gloeiend gas in de buurt van zwarte gaten in beeld te brengen, leiden we rechtstreeks de structuur en sterkte af van de magnetische velden die de stroom van gas en materie aandrijven waarmee het zwarte gat zich voedt en uitdrijft.

De mogelijkheid om een ​​foto van Sagittarius A* in gepolariseerd licht te maken mag echter niet misleidend zijn. “Ons” zwarte gat is in feite extreem veranderlijk, en het begrijpen van de omstandigheden ervan is helemaal niet eenvoudig. Toch toont de foto de waarnemingshorizon: een buitengewoon resultaat voor onderzoek, uitgaande van de overeenkomsten met andere zwarte gaten.

De overeenkomsten van Sagittarius A* met M87*

Unsplash

Vergeleken met de eerste afbeelding van Sagittarius A*, die dateert uit 2022, stelde de foto van de magnetische velden verkregen door de Event Horizon Teelscope ons in staat het netwerk van magnetische velden in de gebeurtenishorizon van het zwarte gat waar te nemen.

De resultaten van het onderzoek, waarvan de foto slechts de omslag is, zouden we kunnen zeggen, zijn gepubliceerd in twee onderzoeken in het tijdschrift The Astrophysical Journal Letters. De onderzoekers merken de gelijkenis op tussen Sagittarius A* en M87*, vooral in relatie tot hun polarisatiestructuur.

Voor Sara Issaoun, onderzoeker bij het Center for Astrophysics van Harvard & Smithsonian, is de aanwezigheid van magnetische velden van fundamenteel belang voor het begrijpen van de interactie van zwarte gaten met de omringende materie.

En als het om zwarte gaten gaat, is de interactie met de omringende materie alles, of bijna alles. Het feit dat Sagittarius A* vergelijkbaar is met M87*, een veel groter zwart gat, maakt vergelijkingen mogelijk die tot voor kort simpelweg ondenkbaar waren.

Waarom is de foto van Sagittarius A* historisch?

EHT Collaboration

Met de vooruitgang van de technologie, die al grote stappen heeft gezet, zullen de volgende beelden nog veel meer geheimen kunnen onthullen over superzware zwarte gaten in het centrum van sterrenstelsels. Dat gezegd hebbende, is de foto van Sagittarius A* een historische prestatie voor astronomisch en astrofysisch onderzoek.

Ten eerste omdat het zwarte gat in het centrum van de Melkweg kleiner is en sneller roteert dan M87*. Ten tweede omdat het voor het verkrijgen van de eerste foto van 2022 nodig was om verschillende afzonderlijke afbeeldingen te combineren.

Kortom: het kunnen vastleggen van gepolariseerd licht zou innovatieve en ondenkbare perspectieven kunnen bieden in de studie van zwarte gaten. We praten erover alsof ze iets concreets zijn, maar toch zijn het objecten die duizenden lichtjaren van ons verwijderd zijn – zo niet meer – en om ze te bestuderen moeten we hun effecten op de omringende materie bestuderen.

Het is niet gemakkelijk, en om deze reden is de foto van Sagittarius A* historisch. Tenminste, tot de volgende.