Zien we woensdag de eerste echte ‘foto’ van een zwart gat?

UPDATE: Bekijk hier de eerste foto van het zwart gat

Met grote radiotelescopen, verspreid over het aardoppervlak, zijn waarnemingen verricht aan twee superzware zwarte gaten. Door alle metingen met elkaar te combineren, forceren onderzoekers voldoende beeldscherpte om het donkere silhouet van zo’n zwart gat te zien, afgetekend tegen een achtergrond van gloeiend gas.

Inmiddels bestaat er geen twijfel meer over dat in de kern van ons eigen Melkwegstelsel zo’n superzwaar zwart gat verscholen zit. Het bevindt zich op 26.000 lichtjaar afstand en is ruim vier miljoen keer zo zwaar als de zon. Het centrum van het grote sterrenstelsel M87, op ruim vijftig miljoen lichtjaar afstand, herbergt een nog veel zwaarder exemplaar, van een paar miljard zonmassa’s. Binnenkort weten we welke van deze twee kosmische zwaargewichten de spectaculairste plaatjes oplevert.

Het valt tegenwoordig in ieder sterrenkundeboek te lezen: vrijwel elk sterrenstelsel heeft zo’n monsterlijk zwart gat in zijn centrum. Maar dat die superzware zwarte gaten bestaan, is iets dat pas in 1984 op overtuigende wijze werd aangetoond.

Twintig jaar eerder, in 1964, was Edwin Salpeter van de Amerikaanse Cornell University de eerste die het bestaan van superzware zwarte gaten opperde. Die zouden een verklaring bieden voor de ongehoorde energieproductie van quasars, extreem lichtsterke objecten in het heelal op miljarden lichtjaren afstand.

Begin jaren 1970* werkte de Britse kosmoloog Martin Rees dat idee in detail uit. Die rekende voor dat er inderdaad enorm veel energie wordt geproduceerd wanneer grote hoeveelheden gas op een kolossaal zwart gat vallen. Misschien zou elk sterrenstelsel wel zo’n superzwaar zwart gat kunnen huisvesten: als het monster niet wordt ‘gevoed’, blijft het onder de radar.

Behalve natuurlijk voor iemand die de zwaartekrachtwerking van zo’n extreem zwaar zwart gat in kaart brengt. En dat was wat John Tonry van het California Institute of Technology in 1984 als eerste deed. Tonry verrichtte metingen aan stersnelheden in de kern van het nabijgelegen sterrenstelsel M32, een kleine buur van het Andromeda-stelsel met een middellijn van slechts 8.000 lichtjaar. In de kern van dat stelsel zitten de sterren honderd miljoen keer dichter op elkaar gepakt dan in de omgeving van de zon. En met grote telescopen op aarde liet Tonry zien dat die sterren ook onvoorstelbaar snel bewegen.

De gemeten stersnelheden wezen op de aanwezigheid van een enorm onzichtbaar object in de kern van M32. Het object zou een paar miljoen keer zo zwaar zijn als de zon, waarmee het doorgaat voor een superzwaar zwart gat. Op dezelfde manier toonden sterrenkundigen het bestaan van zulke objecten inmiddels ook in de kernen van veel andere sterrenstelsels aan. Dat deden ze ook in het centrum van ons eigen Melkwegstelsel, waar ze met grote, gevoelige infraroodtelescopen sterren zien rondzwieren, gevangen door de zwaartekracht van een superzwaar zwart gat.

Het is nog even afwachten welk vraatzuchtig monster het fotogeniekst blijkt. Het zwarte gat in ons eigen Melkwegstelsel bevindt zich redelijk dichtbij, maar is niet extréém zwaar, terwijl het exemplaar in de kern van M87 op veel grotere afstand staat, maar ook enorm veel groter en zwaarder is. De eerste echte ‘foto’ van een superzwaar zwart gat vormt straks hoe dan ook de afsluiting van ruim een halve eeuw speculatie en speurwerk.

De persconferentie in Brussel is vanaf 15.00 uur te volgen via de webpagina Black Hole Research van de Radboud Universiteit in Nijmegen – een van de instituten die bij het EHT-project betrokken zijn. Dezelfde stream kan ook rechtstreeks worden bekeken via het YouTube-kanaal van de Europese Commissie. Een overzicht van de overige locaties is te vinden op de website van de Event Horizon Telescope.