Beroemde foto van zwart gat is nu opgedirkt met krachtige, krullende magneetvelden

Nee, een échte foto is het ditmaal niet. Waar de Event Horizon Telescope (EHT) ons in 2019 nog de eerste foto van een zwart gat toonde, een voorwerp zó zwaar dat niets aan de aantrekking van zijn zwaartekracht kan ontsnappen, houdt het nieuwe beeld het midden tussen foto en tekening. Wie fysiek naar het zwarte gat in het verre sterrenstelsel M87 zou vliegen – een monster met de massa van 6,5 miljard zonnen, op zo’n 500 triljoen kilometer van de aarde – zou de gekromde banen op de nieuwe ‘foto’ namelijk niet zien. ‘Die hebben we erin getekend op een manier die het meest esthetisch is’, zegt sterrenkundige Sara Issaoun (Radboud Universiteit) van het EHT-team.

Toch zijn de banen in het nieuwe beeld wel degelijk gebaseerd op echte meetgegevens, zo schrijven meer dan honderd sterrenkundigen woensdag in twee artikelen in het vakblad The Astrophysical Journal. De banen geven namelijk de richting aan waarin het licht trilt wanneer het ontsnapt uit de kolkende materie aan de rand van het zwarte gat. Die polarisatierichting van het licht, zoals fysici dat zeggen, is een maat voor de richting van de krachtige magneetvelden die om het zwarte gat krullen.

Grote stroom deeltjes

Dat levert het eerste inzicht op in hoe het er zó dicht bij de rand van een zwart gat aan toegaat. Astronomen zijn daarin geïnteresseerd omdat magneetvelden vermoedelijk de zogeheten ‘jet’ van het zwarte gat aanzwengelen, de overweldigende deeltjesstroom die uit sommige zwarte gaten schiet. Zwarte gaten blijken in de praktijk vaak slonzige eters: een grove tien procent van de materie die richting zo’n zwart gat valt, komt uiteindelijk niet terecht in zijn binnenste maar wordt juist met duizelingwekkende vaart weggeschoten, zo’n 99,99 procent van de lichtsnelheid.

De jet uit het zwarte gat in M87 meet een grove achtduizend lichtjaar, duizenden malen groter dan bijvoorbeeld ons zonnestelsel. Daarom is het voor astronomen ook van een afstand goed zichtbaar. ‘Het leuke is dat we bij dit zwarte gat rond 1920 het eerst zo’n jet ontdekten. In 2019 werd dit het eerste zwarte gat dat we op de foto zetten. Hopelijk wordt het nu ook het eerste waarbij we écht leren hoe zo’n jet ontstaat’, zegt sterrenkundige Monika Moscibrodzka, eveneens van de Radboud Universiteit.

Baanbrekend werk

Zover is het overigens nog niet. Op de foto kunnen de astrofysici nog niet zien of de materie in de donut-achtige ring om het gat in het gat gaat vallen, of er juist vanaf beweegt. Maar met de huidige gegevens kan men wél opties afstrepen. ‘Van de modellen die we hadden om de eigenschappen van het zwarte gat te beschrijven, is na deze meetronde minder dan 1 procent over’, zegt Moscibrodzka.

Baanbrekend werk, oordeelt astrofysicus Thomas Maccarone (Texax Tech University). ‘Dit is wetenschappelijk nog interessanter dan die eerste foto. Het laat voor het eerst zien hoe gas een zwart gat instroomt: wat de dichtheid is, hoe sterk de aanwezige magneetvelden zijn, hoe heet het materiaal is. En dan biedt het óók nog een eerste aanwijzing voor hoe een deel van die stroom materie naar buiten kan worden gepompt in jets van materie’, zegt hij.

Het nieuwe beeld is gemaakt op basis van een heranalyse van de meetgegevens die de Event Horizon Telescope al in 2017 verzamelde voor de oorspronkelijke foto. In diezelfde gegevensberg is men momenteel op zoek naar de eerste beelden van het zwarte gat in het centrum van onze eigen Melkweg. ‘Daar zijn we nu 24 uur per dag, 7 dagen in de week mee bezig’, zegt Moscibrodzka. De resultaten volgen later dit jaar. Of we dan weer een foto kunnen verwachten, of zelfs een eerste filmpje van een zwart gat is volgens haar ‘nog even een verrassing’.