De eerste foto van een zwart gat, in het centrum van het verre sterrenstelsel M87 (afstand: 500 triljoen kilometer). Je ziet hier een ring van licht, afkomstig van áchter het gat. Doordat zijn waanzinnige massa - het zwarte gat is zo'n 6,5 miljard maal zwaarder dan de zon - aan dat licht trekt, buigt hij het om zich heen, tot een vurige cirkel. Omdat uit een zwart gat geen licht ontsnapt, kun je zijn binnenste niet zien. De zwarte vlek op de foto onthult wel de contouren van zijn waarnemingshorizon, het ‘point of no return’ waar voorbij je niet meer aan het zwarte gat kunt ontsnappen. In werkelijkheid is de lichtring op de foto zo’n 100 miljard kilometer breed.

Astronomen maken eerste foto van een zwart gat

De eerste foto van een zwart gat, in het centrum van het verre sterrenstelsel M87 (afstand: 500 triljoen kilometer). Je ziet hier een ring van licht, afkomstig van áchter het gat. Doordat zijn waanzinnige massa - het zwarte gat is zo'n 6,5 miljard maal zwaarder dan de zon - aan dat licht trekt, buigt hij het om zich heen, tot een vurige cirkel. Omdat uit een zwart gat geen licht ontsnapt, kun je zijn binnenste niet zien. De zwarte vlek op de foto onthult wel de contouren van zijn waarnemingshorizon, het ‘point of no return’ waar voorbij je niet meer aan het zwarte gat kunt ontsnappen. In werkelijkheid is de lichtring op de foto zo’n 100 miljard kilometer breed. Beeld Event Horizon Telescope

Een iconisch moment in de sterrenkunde: astronomen hebben de eerste foto gemaakt van een zwart gat. Het beeld onthult voorzichtige nieuwe inzichten over de manier waarop de werkelijkheid in elkaar steekt.

Meer dan een vage schets is het niet, maar het beeld dat astronomen vanmiddag vrijgaven op zes simultane persconferenties over de hele wereld vormt een grote mijlpaal in de astronomie. Voor het eerst kan de mensheid recht de gapende muil van één van de meest indrukwekkende monsters uit de kosmos inkijken: het zwarte gat in het centrum van sterrenstelsel Messier 87, een beest met de overweldigende massa van 6,5 miljard zonnen.

Zwarte gaten zijn plekken in het heelal waar de zwaartekracht zo groot is, dat niets eraan kan ontsnappen, zelfs licht niet. Alles wat in de buurt komt, wordt opgeslokt en verscheurd. Wetenschappers spraken en publiceerden tot nu vaak over zwarte gaten, maar nog nooit is zo'n zwarte gat op beeld vastgelegd.

Seeing is believing, is in het Engels een veel gebruikte uitdrukking. Wanneer je iets met je eigen ogen kunt zien, geloof je ook meteen dat het bestaat. Dat geldt ook voor zwarte gaten.

‘Het voelt alsof we kijken naar de poorten van de hel’, zei wetenschappelijk hoofd Heino Falcke (Radboud Universiteit) op de persconferentie in Brussel. ‘Je ziet hier het einde van ruimte en tijd. Dat is erg indrukwekkend.’

De onthulling van de foto is voor Falcke een grote opluchting. ‘We hebben hier 25 jaar op gewacht. En toen ik eindelijk wist wat eruit kwam, mocht ik er niet over praten. Nu is het openbaar en is deze foto niet meer van ons alleen, maar van iedereen’, laat hij aan de telefoon weten. 

Tot nu toe werd de invloed van zwarte gaten alleen indirect gezien: door de straling die ze uitstoten wanneer ze te rommelig het materiaal in hun omgeving verorberen. Of wanneer twee exemplaren op elkaar botsen en ze ruimte en tijd laten trillen alsof het een bibberende drilpudding is. Tot vandaag had echter niemand een antwoord op de vraag ‘hoe zien die zwarte gaten er eigenlijk uít?’

Point of no return

Tegelijk is de foto meer dan alleen een symbolische ‘eerste keer’. De waarneming leidde direct tot zes wetenschappelijke publicaties in een speciale uitgave van het vaktijdschrift Astrophysical Journal Letters. Daarin staan - voorzichtig geformuleerde, voorlopige - antwoorden op een aantal van de meest fundamentele vragen uit de natuurkunde. Zo is de eerste foto direct een bevestiging van het feit dat zwarte gaten een waarnemingshorizon hebben - een ‘point of no return’ waar voorbij niets nog aan de invloed van het gat kan ontsnappen.

‘Deze foto is een stuk mooier dan ik had verwacht’, reageert fysicus Chris van den Broeck (Nikhef), zelf niet bij de foto betrokken. Volgens hem is het vooral bijzonder dat de foto toont hoe de geometrie van het licht rond een zwart gat eruit ziet. ‘Einsteins algemene relativiteitstheorie beschrijft hoe ruimte en tijd in de buurt van een zwart gat krommen. Met deze foto kun je die voorspellingen testen.’

Ook Falcke zelf vertelt dat de foto veel beter is dan hij ooit had verwacht. ‘De natuur was ons gunstig gezind’, zegt hij. Niet alleen zat het weer tijdens de waarnemingen mee, maar het zwarte gat in Messier 87 bleek ook nog eens groter dan gedacht, met het goede beeld als resultaat. 

Volgens Falcke passen de vorm en grootte van het gat op de foto ‘perfect’ bij de voorspellingen van Einsteins theorie. Ook astronoom Sera Markoff (Universiteit van Amsterdam) toont zich in een eerste verklaring opgetogen: ‘We hebben de enorme massa van het zwarte gat in M87 nu echt kunnen meten.’ Markoff is lid van de wetenschappelijke raad van de Event Horizon Telescope, die de foto nam.

Acht telescopen

Die Event Horizon Telescope is in tegenstelling tot wat je op basis van de naam verwacht niet één enkel apparaat, maar een groep van acht telescopen, verspreid over de hele wereld. Na afloop van de metingen knoopten astronomen de verkregen gegevens wiskundig aan elkaar. Op die manier ontstond een reuzetelescoop die sterk genoeg was om deze foto te kunnen maken.

Daarmee bekeken ze twee zwarte gaten: het gat in Messier 87 én Sagittarius A*, het monster in het centrum van onze eigen Melkweg. Hoewel die tweede duizendmaal dichterbij stond, bleek hij in de praktijk lastiger op de foto te krijgen, vertelt Falcke. ‘Je kunt Sagittarius A* vergelijken met een kleuter die niet stil wil zitten voor de foto’, zegt hij. Het zwarte gat in Messier 87 is niet alleen veel groter, maar ook veel trager. ‘We kwamen er al vrij snel achter dat die foto het mooiste was en zijn toen gestopt met het ontwikkelen van de foto van Sagittarius A*’

De nu geschoten beelden smaken wat de wetenschappers betreft naar meer. De Event Horizon Telescope wordt de komende tijd uitgebreid met meer meetpunten - onder andere Afrika en Groenland staan op de kandidatenlijst - zodat een supertelescoop ontstaat met nóg grotere resolutie. Een volgende foto van een zwart gat wordt daardoor naar verwachting al iets scherper. Een tweede meetpoging in 2018 mislukte grotendeels door slecht weer en het uitvallen van een telescoop in Mexico door politieke schermutselingen. Falcke: ‘In april 2020 staat de volgende poging in de agenda.’

Duik dieper in het zwarte gat

De eerste foto van het zwarte gat is gemaakt, maar door wantrouwen en politieke strubbelingen was de historische foto bijna niet genomen. ‘Het was een soort Brexit-onderhandeling, maar dan andersom.’

Quarksoep, wormholes en de diepste aard van de werkelijkheid: een spoedcursus zwarte gaten

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden