Portret van Sagitarius A*: het zwarte gat in onze melkweg

Fotograferen van reusachtige onzichtbare objecten

In het centrum van sterrenstelsels bevinden zich gigantisch zware objecten. Elke object in het heelal heeft een zwaartekracht die afhankelijk is van zijn eigen gewicht. Een gewicht kan zelfs zo zwaar zijn dat de aantrekkingskracht zo groot is dat zelfs licht en de kleinste deeltjes niet meer kunnen ontsnappen. Objecten die zo zwaar zijn hebben sterrenkundigen zwarte gaten genoemd.

Eigenlijk is de naam zwart gat best wel vreemd. De kleur “zwart” betekend dat we geen zichtbaar licht kunnen zien rondom het object. Een beetje zoals het zoeken naar een waterput in het donker. Als we niets kunnen zien, weten we ook niet of er een put in de buurt is. Maar, hoe zijn we er dan ooit achter gekomen dat zwarte gaten bestaan als we ze niet kunnen zien?

Honderd jaar geleden voorspelde Einstein met zijn (speciale) zwaartekracht theorie het fenomeen van een zwart gat. Hij beschreef zwaartekracht op zichzelf niet als een kracht maar als een buiging van de ruimte. Deze buiging zou een gevolg zijn van het bestaan van een massa in de ruimte. Des te groter de massa des te groter de buiging. Een object met een gigantische massa creërt dus hele sterke buigingen. Deze kunnen zo stijl worden dat geen enkel object wat zich dicht bij de massa bevindt nog kan ontsnappen en alles naar de massa toe valt.

Drie jaar geleden kregen onderzoekers het onmogelijke voor elkaar. Met zeven grote radiotelescopen verdeelt over de hele wereld, vormden ze samen een hele grote radiotelescoop ter grote van de aarde. Deze heeft een ontzettend scherpe resolutie en kan ver genoeg kijken om het centrum van sterrenstelsel M87 te observeren. Al tientallen jaren suggereren sterrenkundigen dat in het centrum van M87 zich super zwaar zwart gat verschuilt. Niets is minder waar: in april 2019 presenteren sterrenkundigen het ultime bewijs voor Einstein's theorie: de aller eerste foto van een gapend groot zwart gat.

M87 is niet het enige sterrenstelsel met een zwart gat. Al sinds de tachtiger jaren is het duidelijk dat er zich een grote, mysterieuze, onzichtbare bron zich in het centrum van de Melkweg verschuilt. Het object wordt Sgr A* genoemd. Sterren in de buurt van het centrum draaien met gigantische bogen rondom hetzelfde punt. De beweging wordt met groot detail in de gaten gehouden. Er is een specifieke ster die bijzonder veel aandacht krijgt: S2. In 2002 bleek S2 op het punt te bereiken die het dichtst bij Sgr A* staat. Door dit punt toe te voegen aan de modellen kunnen sterrenkundigen een schatting maken van de grootte van de bron. Deze blijkt maar liefst de massa van 4 miljoen zonnen te hebben. Het enige object dat zo zwaar kan zijn, is een zwart gat.

De verwachting is dat in het centrum van alle grote sterrenstelsels in het heelal zich een gapend zwart gat verstopt. Deze slokken per jaar honderden tot duizenden sterren ter grote van de Zon (in massa) op. Gigantisch veel dus! Gelukkig hoeven we niet bang te zijn voor deze zwarte gaten. Ze staan zo ontzettend ver van ons af, als we een ruimteschip met de snelheid van het licht konden laten vliegen, zouden we er alsnog 27.700 jaar over doen om bij het dichts bijzijnde zwarte gat te komen!