Misschien bestaat die wel al, maar weten we het nog niet! Want het is een project waaraan men vandaag intens bezig is, dat erg moeilijk is, maar dat juist daarom veel zorg vereist vooraleer men met resultaten naar buiten komt.
De 'event horizon' van een zwart gat is erg klein. Indien de zon een zwart gat was, dan was de 'event horizon' ervan 3 km groot in straal. Gezien vanop aarde, zou dat overeenkomen met een diameter van ongeveer een honderdste boogseconde aan de hemel, een euro-muntstuk gezien vanop 200 km. Dat zouden we kunnen onderscheiden met onze grootste telescopen. Hoe groot de 'event horizon' van een zwart gat is, schaalt lineair met de massa. De 'stellaire' zwarte gaten die we in onze melkweg kennen, hebben massa's tot 10 zonsmassa's, dus horizons van een dertigtal km in straal. Maar ze staan zoveel verder, en beschrijven daardoor zoveel kleinere hoekjes. De dichtste ster bij de zon staat 300 duizend keer zo ver, voor het dichtste zwarte gat moeten we nog honderden keren verder kijken. Het hoekje dat die 'event horizon' aan de hemel beschrijft, is dus bijzonder klein. Het schijnbaar grootste zwarte gat voor ons moet dat in het centrum van onze melkweg zijn. Dat heeft een massa van 4 miljoen zonsmassa's, en dus een 'event horizon' van 12 miljoen km. Maar het staat twee miljard maal verder van ons af dan de zon, zodat het hoekje dat de horizon ervan aan de hemel maakt nog 500 maal kleiner is dan die 0.01 boogseconde van daarnet. Het komt dus neer op het onderscheiden van de afmetingen van een euromunt op 100 duizend km.
Het onderscheiden van kleine details aan de hemel is uiteraard een belangrijke ambitie in de observationele sterrenkunde. Daarbij spelen, om redenen die te maken hebben met de fysica van lichtgolven, twee zaken een rol: de afmetingen van de telescoop en de golflengte van het licht. Hoe groter de telescoop, en hoe korter de golflengte, hoe nauwkeuriger de details; het verloopt telkens lineair. Een vuistregel is de volgende: met een telescoop met een opening van 10 cm, zien we details van een boogsconde in zichtbaar licht. Willen we 0.1 boogseconde zien, dan hebben we ofwel een spiegel van 1 meter nodig, of moeten we in het ultraviolet kijken (gaat enkel in de ruimte). Om dus in zichtbaar licht het zwarte gat in het centrum van de melkweg op te lossen, hebben we dus een telescoop met een diameter van 5 km diameter nodig! Dergelijke telescopen bouwen is niet zeer realistisch: het kost buitensporig veel geld, en het werkt dan ook nog niet, want op dergelijke afstanden zijn de verschillende lichtbundels niet meer coherent.
De oplossing die met vindt, is niet door een heel grote telescoop te bouwen, maar door verschillende telescopen op grote afstand van elkaar met elkaar te verbinden; dat noemt men 'interferometrie'. Maar dan moet men die afstanden heel nauwkeurig kennen, tot op een fractie van de golflengte van het licht. Bij de korte golflengten van zichtbaar licht is dit vooralsnog een illusie, maar voor de langere golflengten van de radiosterrenkunde (1cm) lukt het al sinds geruime tijd. Maar dan zit je weer met het fundamentele probleem dat de details schalen met de golflengte: 1 cm is 20 duizend maal groter dan de golflengte van zichtbaar licht, en de aarde is te klein om radiotelescopen 100 duizend km uit elkaar neer te plaatsen.
Maar de technologie verbetert almaar, en vandaag slaagt men erin om interferometrie te bedrijven bij golflengten van de orde van millimeters of nog korter. Tot dusver is dat enkel operationeel voor telescopen die samen staan op een zelfde grote site (zoals het ALMA-project in Chili), maar nu poogt men om de verschillende dergelijke instrumenten tot een grote 'Event Horizon Telescope' met elkaar te verenigen. Met dus een factor 10 winst in golflengte ten opzichte van 1 cm hoopt men dus de horizon van het zwarte gat in het centrum van ons sterrenstelsel te onderscheiden van de heldere omgeving errond. Het tijdschrift 'Science' heeft al geanticipeerd dat dit de 'Breakthrough of 2019' wordt. We zien wat ervan komt!
Er zijn nog geen reacties op deze vraag.
Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.