Voor het eerst hebben astronomen in één keer de schaduw van het zwarte gat in het sterrenstelsel Messier 87 (M87) en de krachtige jet die dit zwarte gat uitstoot waargenomen.
De waarnemingen zijn in 2018 gedaan met radiotelescopen van de Global Millimetre VLBI Array (GMVA), aangevuld met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en de Greenland Telescope (GLT). Dankzij deze nieuwe foto kunnen astronomen beter begrijpen hoe zwarte gaten zulke energierijke jets kunnen ‘lanceren’.
De meeste sterrenstelsels hebben een superzwaar zwart gat in hun centrum.
Hoewel zwarte gaten erom bekend staan dat ze materie uit hun directe omgeving opslokken, kunnen zij ook krachtige jets uitstoten die tot ver buiten de grenzen van hun sterrenstelsels reiken.
Astronomen worstelen al geruime tijd met de vraag hoe zulke enorme jets kunnen ontstaan.
De vandaag gepubliceerde foto laat voor het eerst zien hoe de basis van een jet verbonden is met de materie die rond een superzwaar zwart gat wervelt.
Het onderwerp van de foto is het 55 miljoen lichtjaar verre sterrenstelsel M87, dat een zwart gat in zijn kern heeft met 6,5 miljard keer zoveel massa als de zon.
Het gebied rond dit zwarte gat en diens jet waren eerder al afzonderlijk waargenomen, maar dit is voor het eerst dat ze samen tegelijk in beeld zijn gebracht.
De foto is verkregen met GMVA, ALMA en de GLT, die samen een wereldwijd netwerk van radiotelescopen vormen en zo een radiotelescoop ter grootte van de aarde nabootsen. Zo’n groot netwerk kan zeer kleine details onderscheiden in het gebied rond het zwarte gat in het centrum van M87.
Op de foto is niet alleen de jet te zien die bij het zwarte gat ontstaat, maar ook de zogeheten schaduw van het zwarte gat. Materie die om een zwart gat cirkelt wordt heet en straalt licht uit.
Het zwarte gat buigt dit licht af en vangt een deel ervan in, waardoor vanaf de aarde gezien een ringvormige structuur rond het zwarte gat ontstaat.
Het donkere gebied binnen de ring is de schaduw van het zwarte gat, zoals die in 2017 voor het eerst in beeld werd gebracht met de Event Horizon Telescope (EHT).
Net als de eerdere EHT-opname combineert de vandaag gepresenteerde foto gegevens van meerdere radiotelescopen die verspreid over de wereld staan opgesteld, maar dan op een langere golflengte: 3,5 millimeter in plaats van 1,3 mm.
De ring die door het GMVA-netwerk is vastgelegd, is in vergelijking met de foto van de Event Horizon Telescope ongeveer de helft groter.
Dat wijst erop dat op de nieuwe foto meer materiaal te zien is dat naar het zwarte gat toe valt dan op de EHT-opname. (EE)
(Image Credit: R.-S. Lu (SHAO), E. Ros (MPIfR), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
