Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Met nieuwe metingen aan het eerste gekiekte zwarte gat laten astronomen zien hoe het massieve object er in gepolariseerd licht uitziet.
Na jaren zwoegen, presenteerden sterrenkundigen van het Event Horizon Telescope-project (EHT) in april 2019 de eerste foto van een zwart gat. Deze foto, een mijlpaal binnen de sterrenkunde, is onlangs nóg interessanter geworden. De sterrenkundigen zetten het massieve object onlangs namelijk in een nieuw licht: gepolariseerd licht. Dat, zo schrijven de onder meer Nederlandse onderzoekers in The Astrophysical Journal Letters, geeft ons een idee over het ontstaan van de krachtige jets materie die door de adembenemende kracht van het zwarte gat de ruimte ingeblazen worden.
Lees ook:
Reuzenstelsel
De nieuwe metingen zijn – net als de historische foto – gedaan door de Event Horizon Telescope. De EHT bestaat uit acht telescopen op aarde die aan elkaar zijn gekoppeld, waaronder de ALMA in het noorden van Chili. Die telescopen verrichten samen tegelijkertijd waarnemingen in hetzelfde golflengtegebied.
De lenzen van de EHT houden het zwarte gat in het centrum van Messier 87 – een elliptisch reuzenstelsel in het sterrenbeeld Maagd – nauwlettend in de gaten. Het zwarte gat in de kern staat op een afstand van 55 miljoen lichtjaar van de aarde en is 6,5 miljard keer zo zwaar als onze zon.
Polarisatie
De geüpdatete foto toont hoe het zwarte gat er in gepolariseerd licht uit zien. Het is de eerste keer dat astronomen polarisatie zo dicht bij de rand (de event horizon) van een zwart gat wisten te meten. Het in beeld brengen van die polarisatie is interessant omdat het astronomen het een en ander vertelt over de magnetische velden rondom het zwarte gat.
Licht wordt gepolariseerd als het door bepaalde filters gaat, zoals de lenzen van een gepolariseerde zonnebril. Of, zoals het geval in de kern van M87, als het door hete stroken gemagnetiseerde ruimte beweegt. Net als hoe een zonnebril ons helpt beter te zien door de felle, soms verblindende weerkaatsingen te temperen, krijgen astronomen dankzij de polarisatie in de kern van Messier een scherper beeld van het zwarte gat in de kern.
Door met de EHT te kijken naar hoe het licht in de kern van M87 gepolariseerd wordt, wisten de astronomen het magnetisch veld heel dicht bij de rand van het daarin verscholen zwarte gat in beeld te brengen.
Over het randje
Veel van de materie in de buurt van een zwart gat tipt door de trekkracht over de rand: over de waarnemingshorizon (of event horizon). Alle materie die deze grens passeert, zal nooit meer aan het zwarte gat kunnen ontsnappen. Een deel van de materie passeert die rand niet, en wordt als onderdeel van zogenaamde jets mee de ruimte ingeblazen. Ook uit het de kern van M87 schieten deze krachtige jets van energie en materie – tot minstens 5000 lichtjaar ver weg.
Tot voor kort waren astronomen aanwezen op modellen om dit proces te begrijpen. Maar dankzij het gepolariseerde licht en de ‘kaart’ van het magnetisch veld, hebben we voor het eerst een direct kijkje gekregen in wat zich daar op de rand van het zwarte gat, waar materie onherroepelijk valt of weggeblazen wordt, plaatsvindt.
De observaties suggereren dat de magnetische velden aan de rand van het zwarte gat sterk genoeg zijn om weerstand te bieden aan de trekkracht en het hete gas naar buiten te duwen. Alleen het gas dat door het veld glipt, zo schrijven de astronomen, passeert de event horizon.
Bronnen: The Astrophysical Journal Letters 1, 2, Event Horizon Telescope, EurekAlert!
Beeld: Event Horizon Telescope