Dit is hem dan: de eerste foto ooit van een zwart gat. Hij werd gemaakt door een netwerk van acht radiotelescopen, verspreid over de hele wereld.

Je zou het bijna vergeten met alle plaatjes van zwarte gaten in sterrenkundeboeken en op websites, maar het was sterrenkundigen nog nooit gelukt daadwerkelijk een zwart gat te fotograferen. Dat wil zeggen: tot vandaag het bovenstaande beeld werd vrijgegeven tijdens zes simultane persconferenties.
 

Telescoop ter grootte van de aarde

De foto is het werk van de Event Horizon Telescope. Niet één telescoop, zoals de naam doet vermoeden, maar een samenwerking van acht radiotelescopen: ALMA en APEX in Chili, de IRAM 30m Telescope in Spanje, de James Clerk Maxwell Telescope en de Submillimeter Array op Hawaii, de Large Millimeter Telecope in Mexico, de Submillimeter Telescope in de VS en de South Pole Telescope op Antactica. Door data van al deze telescopen te combineren, konden ze fungeren als een virtuele telescoop ter grootte van de aarde; groot genoeg om een zwart gat waar te nemen.

De genoemde telescopen staan allemaal op plekken waar de atmosfeer droog en ijl is, vertelde Eduardo Ros van het Max-Planck-Institut für Radioastronomie tijdens de Europese persconferentie over de zwart-gat-foto, die in Brussel werd gehouden. ‘Vervolgens moesten we wachten op het moment dat het op al die plekken tegelijk goed weer was’, zei Ros; iets wat gebeurde in april 2017.

‘De verzamelde data werden opgeslagen op harddisks, die verpakt in kisten per vliegtuig naar computercentra in de VS en Duitsland gingen’, vervolgde Ros. Bij de data afkomstig van de Zuidpool betekende dat een vertraging van enkele maanden. Daar was het namelijk ten tijde van de waarnemingen nog winter, en dan is er geen luchtverkeer van en naar de observatoria ter plekke.
 

Mosterdzaadje in Washington

In de computercentra kostte het vervolgens nog een aantal maanden werk voordat de data van de verschillende telescopen goed waren samengevoegd. Dat leverde uiteindelijk de foto boven dit bericht op, die het superzware zwarte gat in het hart van het sterrenstelsel M87 laat zien, dat zich 55 miljoen lichtjaar van de aarde vandaan bevindt. ‘We kijken hier naar object dat aan onze hemel zo groot is als een mosterdzaadje in Washington D.C., gezien vanuit Brussel’, zo zei de aan de Radboud Universiteit Nijmegen verbonden astronoom Heino Falcke.

Nu is het op zich niet mogelijk om een zwart gat zelf te zien. Deze objecten hebben immers zo’n sterke zwaartekracht dat niets eraan kan ontsnappen; ook licht niet. ‘Wat je wel kunt zien, is de schaduw van het zwarte gat’, zei Falcke, verwijzend naar het donkere deel in het midden. ‘Dat is waar het licht daadwerkelijk verdwijnt achter de waarnemingshorizon van het zwarte gat (het point of no return, waarvoorbij niets ooit meer een zwart gat uit kan komen – red.).’

Rond het zwarte gat is een ‘ring van vuur’ te zien; licht dat door de enorme massa van het zwarte gat is afgebogen en een cirkel vormt. De verdikking aan de onderkant wijst er volgens modellen op dat er iets roteert, vertelde Monika Moscibrodzka, eveneens verbonden aan de Radboud Universiteit. ‘Dat kan het zwart gat zelf zijn, of de materie eromheen, of beide. Helaas is het beeld nog niet scherp genoeg om te bepalen wat hier het geval is.’
 

Fundamentele stap

Luciano Rezolla van de Goethe-Universität Frankfurt vatte de betekenis van het gemaakte beeld als volgt samen: ‘We hebben een wiskundig concept – de waarnemingshorizon van een zwart gat – veranderd in een fysisch object; iets waar we daadwerkelijk metingen aan kunnen doen. En dat is een fundamentele stap in elk wetenschappelijk proces.’

In totaal waren meer dan tweehonderd wetenschappers betrokken bij het onderzoek. Over de waarneming zijn zes wetenschappelijke artikelen geschreven, die verschijnen in een speciale uitgave van het tijdschrift Astrophysical Journal Letters.