Eerste foto zwart gat is door Science uitgeroepen tot 'doorbraak van het jaar'

Het gezaghebbende wetenschappelijke tijdschrift Science heeft de dit jaar gepubliceerde eerste foto van een zwart gat uitgeroepen tot 'doorbraak van het jaar'. De foto werd in april getoond en kwam met name tot stand door de inspanningen van Heino Falcke van de Radboud Universiteit.

Tim Appenzeller, de hoofdredacteur van de nieuwssectie van het tijdschrift Science, zegt dat 2019 een geweldig jaar voor de wetenschap was, 'maar wat kan er verbazingwekkender zijn dan het daadwerkelijk zien van een zwart gat?'. "Het klinkt als magie, maar het was een wonderbaarlijk staaltje van teamwerk en technologie", zegt hij over de foto van het zwarte gat.

In april toonden astronomen van de Event Horizon Telescope, een wereldwijd samenwerkingsverband met een netwerk van radiotelescopen, de eerste foto van een zwart gat. Dit was niet bepaald een eenvoudige prestatie. Er was een telescoop voor nodig met een virtuele grootte van de aarde. Daarvoor is een netwerk van zo'n twaalf radiotelescopen over de hele wereld gebruikt. De daarvan afkomstige data is gecombineerd met data van meerdere very-long-baseline interferometry-stations verspreid over de aarde, waarbij gebruik is gemaakt van het feit dat de aarde om zijn as draait. In april 2017 werden tijdens tien dagen alle telescopen op het zwarte gat gericht. Die data leidde tot de beroemde foto.

Het gaat hier om het zwarte gat Messier 87*. Dit zwarte gat heeft een diameter van 100 miljard kilometer en bevindt zich in het centrum van sterrenstelsel Messier 87, in het Virgocluster. Messier 87* staat op 55 miljoen lichtjaar van de aarde en heeft een massa van 6,5 miljard keer die van onze zon. Er is bewust niet gekozen voor een foto van het grote zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel, Sagittarius A*, omdat dit nog een stuk lastiger is. Sagittarius A* beweegt namelijk veel meer dan Messier 87*. Het onderzoeksteam heeft wel overwogen om een foto van Sagittarius A* te maken en komt wellicht in de toekomst nog met een foto van dit zwarte gat.

De publicatie van de eerste foto van een zwart gat was waarschijnlijk niet gelukt zonder de inbreng van de Nederlandse wetenschap, en in het bijzonder Heino Falcke, hoogleraar astrodeeltjesfysica en radioastronomie aan de Nijmeegse Radboud Universiteit. Hij kwam met het idee en de gekozen methode om een foto van een zwart gat te kunnen maken. Ook de NWO leverde een bijdrage door geld in het project te steken.

De Nederlandse inbreng lijkt echter als sneeuw voor de zon te verdwijnen. De NWO heeft tot vier keer toe een aanvraag voor nieuwe financiering afgewezen. Dat zou hebben betekend dat er na september volgend jaar geen geld meer zou zijn geweest. Minister van Engelshoven kende Falcke twee maanden geleden alsnog twee ton aan onderzoeksgeld toe. Dat zal bij lange na niet genoeg zijn om de Nederlandse inbreng te handhaven. Heino Falcke zegt tegen de Volkskrant dat er inmiddels al een uittocht op gang is gekomen van studenten en wetenschappers naar de VS. 'Als een stofzuiger wordt de kennis hier weggezogen', aldus de hoogleraar. Vanuit wetenschappelijke hoek kwam er overigens de nodige kritiek op deze financiering van tweehonderdduizend euro voor Falcke, omdat dit willekeurig zou zijn, de NWO zou omzeilen en het er alleen zou zijn gekomen door de Kamervragen.

De eerste foto van een zwart gat is door de redacteuren en schrijvers van Science uitgekozen als de winnaar. Zij hadden onder meer ook Googles 'quantum supremacy' geselecteerd als kandidaat voor de 'doorbraak van het jaar', maar deze kreeg niet zoveel stemmen als de prestaties van de astronomen. De publieksprijs ging overigens naar de nieuwe inzichten over de Denisovamens, een oermens die pakweg vijftigduizend jaar geleden in Azië leefde.

Reacties (50)

[Keerzijde]

Het is dus geen 'foto' maar een visualisatie van een hele berg gecombineerde radio data...

[Fly-guy]

Radio data is niet anders dan data afkomstig van fotonen. Is een "echte" foto dan zo anders?
Dat is immers ook een visualisatie van een berg licht data (lees fotonen), echter in de vorm van zichtbaar licht in plaats van radiogolven..

[sampoo]

Het wordt alleen gebracht alsof je een goudkleurige ring te zien krijgt als je langs een zwart gat koerst. Is dat het geval? Zo niet en daar neig ik wel naar, dan is het geen echte voorstelling van een zwart gat maar een visuele interpretatie van gemeten radiogolven.

[Amped]

Elke foto is een visuele interpretatie.
Een infra-rood foto is toch echt een foto, echter worden er frequenties gevisualiseerd die het menselijk oog niet registeren.
Het zelfde gebeurt in dit geval, een afbeelding in een bandbreedte die voor ons niet zichtbaar is.

[.oisyn]

Het wordt alleen gebracht alsof je een goudkleurige ring te zien krijgt als je langs een zwart gat koerst. Is dat het geval?

Wat is je probleem daar precies mee? Dat het goudkleurig is, of dat er überhaupt een ring is? Of die ring er is hangt af van de hoeveelheid stof in de nabijheid van het zwarte gat, en dat heet de accretieschijf. Door wrijving worden de omcirkelende gassen heet, en dat geeft vervolgens hun kleur. Afhankelijk van de temperatuur gaat dat in het zichtbare spectrum van rood naar oranje naar geel naar wit. In het gehele spectrum gaat het natuurlijk van diep infrarood naar gammastraling.

Door de enorme distortie van de ruimtetijd om het zwarte gat zul je die schijf vrijwel altijd om het hele zwarte gat heen zien, ongeacht van welke kant je kijkt.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 23 juli 2024 09:19]

[paltenburg]

Bijna elke foto die je kent van een sterrenstelsel, interstellaire gasnevel of ander sterrekundig object is niet in zichtbare kleuren.

Ik vind ook dat dit wel wat duidelijker gecommuniceerd mag worden hoor trouwens.

[skunkopaat]

Het leek me sterk, dus ik heb even kort research gedaan maar je hebt gelijk. De meeste foto's worden helemaal niet met een kleuren camera gemaakt, dus de kleuren zijn een interpretatie. Althans de meesten, want de golflengtes van de opgevangen fotonen verklappen wel een kleur.

Als je met een goede telescoop kijkt, zou je een nevel van kleur kunnen zien

Interessant leesvoer:

https://www.trouw.nl/cult...n-echte-kleuren~b552d843/
https://www.sterrenkunde.nl/index/encyclopedie/kleurind.html
https://www.allesoverster...-op-de-hubble-fotos-echt/

[multikoe]

In de astronomie wordt ontzettend veel gewerkt met golflengtes die wij niet kunnen zien of waarvan we de nuances niet kunnen onderscheiden. Om deze beelden toch nuttig te maken worden kleurschakeringen vaak vergroot of worden golflengtes weergegeven met voor ons wel zichtbare kleuren.
En dus ja: dit is een visuele interpretatie van gemeten radiogolven. En dus waarschijnlijk ook niet wat je "ziet" met je blote oog als je langs een zwart gat koerst.

[DigitalExorcist]

In principe zie je bij een zwart gat alleen de event horizon en eigenlijk ook alleen het stuk eromheen, waarbij het licht van álle kanten van het zwarte gat eromheen getrokken wordt door de zwaartekracht.

Een zwart gat 'zie' je niet echt, je ziet het effect ervan in de "omgeving". Het is meer een soort lens dan een daadwerkelijk zichtbaar fenomeen.

[BadRespawn]

Het wordt alleen gebracht alsof je een goudkleurige ring te zien krijgt als je langs een zwart gat koerst. Is dat het geval?

Er wordt duidelijk bij verteld dat het een visualisatie is van radio golven, en we weten allemaal dat radio golven niet zichtbaar zijn. Het wordt dus niet gebracht alsof je het zo zou zien als je er daar in de buurt bent.

Dit is net zoiets als een Rontgen foto of MRI scan. Zeggen dat het geen foto is, is mierenneukerij.

[Keerzijde]

True, maar toch...

[ATB]

Eigenlijk is dit niets anders een soort HDR foto. Dus meerder fotos van het zelfde object wat samengevoegd word. Naar mijn weten is astronomie fotografie altijd dat ze meerdere fotos van het zelfde object maken (of langere belichting). daarnaast zijn radiogolven het zelfde als fotonen. Het is allemaal elektromagnetische straling, het verschil zit hem in de golflengte. Wij als mens zien maar een fractie van de gehele spectrum (is maar goed ook want anders zou je bv wifi signalen kunnen "zien")

PS wat ik zo bijzonder vind van deze foto een samenstelling is van bijna 5 PETABYTES aan data die in de 10 dagen gegenereerd is door alles observatoria. Al die data moest middels harddisk naar een centraal punt fysiek vervoerd worden om ze allemaal te "bewerken/verwerken".

[Reactie gewijzigd door ATB op 23 juli 2024 09:19]

[T-men]

5 PETABYTES aan data

En dan nóg maar slechts dit vage plaatje kunnen compileren. Dat zegt wel iets over de moeilijkheidsgraad van dit experiment.
Inderdaad:

[MrMonkE]

Dat!
De waardering is niet voor de 'jpeg van het zwarte gat' maar hun werk om deze 'foto' te maken.

[Prop-er]

"Erger" nog, er was te weinig informatie voor een foto. Aan de hand van de beschikbare data heeft een stukje software ontelbaar veel varianten van de "foto" samengesteld, waarna een algoritme de meest waarschijnlijke variant als uitkomst gaf.

Dit is geen geheim, en de informatie hoe de "foto" tot stand is gekomen is vrij beschikbaar. Alleen bijna niemand leest het.

Daarnaast is de diameter van het zwarte gat natuurlijk geen 100 miljard kilometer, dat is de diameter van het sterrenstelsel.

[Anoniem: 710428]

Daarnaast is de diameter van het zwarte gat natuurlijk geen 100 miljard kilometer, dat is de diameter van het sterrenstelsel. En zo zijn er nog een aantal aannames die geïnterpreteerd worden als feiten

[mjz2cool]

De schatting is dat de melkweg 100.000 lichtjaar in doorsnede is (aardig wat meer dan 100 miljard kilometer). De wetenschap noemt het een schatting (op basis van berekeningen), dat het publiek er een feit van maakt is niet de schuld van de wetenschap.

[ReVision.]

Uumh het klopt wel degelijk,

[Anoniem: 310408]

100 miljard kilometer, dat is de diameter van het sterrenstelsel.

Ahum.... bijna goed....

[blorf]

Ik zat te rekenen. Aarde-zon is 144 miljoen km. Pluto-zon is dat maal 50 dus 7,2 miljard. Als het verste zonnestelsel-object 13,88 keer zo ver is als Pluto zou het kloppen. Maar Eris, op dit moment het verst bekende object staat volgens Wikipedia op 96,3 AU, bijna het dubbele van Pluto dus 100 miljard is wat overdreven. Wat zwaartekracht betreft kunnen objecten zich makkelijk op veel grotere afstanden bevinden dus Eris is waarschijnlijk niet het verst.
Maar als je de afstand neemt waar zonnewind overgaat in sterrenwind kom je volgens mij aardig bij 100 miljard in de buurt, al is dat onlangs een beetje onduidelijk geworden omdat beide Voyagers in verschillende richtingen een verschillende sterkte hebben gemeten.

[Reactie gewijzigd door blorf op 23 juli 2024 09:19]

[Erwin1967]

De diameter van het zwarte gat (beter de eventhorizon) is wel degelijk 100 miljard kilometer, ongeveer 5 keer de diameter van ons zonnestelsel. M87 is iets groter dan ons eigen melkwegstelsel (120.000 lichtjaar)

[Sp3ci3s8472]

Klinkt wat mij betreft hetzelfde als wat je doet met een normale camera. Je zet de sluiter voor een bepaalde tijd open en vangt dan licht (ipv radio signalen) en combineerd die data. Alleen combineren ze hier de losse foto's ipv pixel data.
Dus die foto is gewoon goed.

Ik mag hopen dat de diameter van de melkweg wat meer is dan een paar 100 miljard kilometer . Daarmee kom je echt niet ver, dat is pas 17x de afstand naar Pluto.

Toevoeging het lijkt mij dat de "event horizon" een diameter heeft van 100 miljard kilometer.

[Reactie gewijzigd door Sp3ci3s8472 op 23 juli 2024 09:19]

[multikoe]

Het is een bewerking van direct waargenomen signalen. Ongeveer wat je smartphone ook doet dus en dat noemen we ook een foto.
Ik snap overigens niet zo heel goed waarom je het belangrijk vindt om deze discussie te starten.

[aap]

De vergelijking gaat niet helemaal op: een smartphone vertaalt met zijn camera fotonen in het zichtbare spectrum naar digitale informatie en kan dan met zijn scherm die digitale informatie weer omzetten in zichtbare fotonen, waardoor de gebruiker op het scherm min of meer hetzelfde ziet als wat hij gezien zou hebben als hij keek naar het voorwerp waarop de camera gericht was.

Bij de zwarte-gat meting is straling uit een voor mensenogen niet zichtbaar deel van het spectrum geconverteerd naar zichtbaar licht. Bovendien was er een complexe wiskundige bewerking nodig om data van meerdere telescopen zo te combineren dat deze samen als het ware een 'oog' zo groot als de aarde vormden.

Het uiteindelijke plaatje laat dus iets zien dat nooit zo met menselijke ogen waargenomen kan worden, zelfs niet als je je dichtbij het zwarte gat zou bevinden. De goudachtige kleur is ook maar gekozen door de onderzoekers; ze hadden het zwarte gat er net zo goed blauw of roze uit kunnen laten zien.

[mjz2cool]

Het is wel uit een voor de mens onzichtbaar deel van het spectrum, maar dat geldt ook voor een röntgenfoto, of een infraroodfoto, en dat noemen we ook foto's.

[multikoe]

Deze discussie is al eerder zeer uitgebreid gevoerd naar aanleiding van artikelen op Tweakers over exact ditzelfde onderwerp.
Blijft mijn vraag staan: "Ik snap overigens niet zo heel goed waarom je het belangrijk vindt om deze discussie te starten"

[Sergelwd]

Wellicht omdat het geen onbelangrijk detail is??
Een foto is gewoon een weergave van de situatie, waar er hier toch aardig wat kunst en vliegwerk bij komt kijken.

[multikoe]

Een foto is gewoon een weergave van de situatie

Laat een foto altijd zien wat je oog ziet? (hint: zwart-wit foto's, infrarood-foto's)

Het is inderdaad geen onbelangrijk detail, maar de manier waarop dit beeld tot stand is gekomen is nu juist de kern van het hele verhaal. Er is uitgebreid gepubliceerd over de methodes, de berekeningen, het werk wat er in is gaan zitten om uit al die data een beeld te creëeren dat laat zien hoe een zwart gat er uit ziet. Om dan te roepen "Het is dus geen 'foto' maar een visualisatie van een hele berg gecombineerde radio data..." is een geweldige open deur.

[.oisyn]

De goudachtige kleur is ook maar gekozen door de onderzoekers; ze hadden het zwarte gat er net zo goed blauw of roze uit kunnen laten zien.

Maar dat zou veel verder van de waarheid liggen. Uteindelijk volgt black body radiation gewoon dit kleurpatroon. Hoe hoger de temperatuur, hoe kortere golflengtes erbij komen (en daarbij gaan langere golflengtes niet ineens weg). Blauw of roze zul je in de praktijk dus niet zien, een plaatje als deze wel.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 23 juli 2024 09:19]

[dakka]

maak eens een foto van een inductie kookplaat die aanstaat met je telefoon en vertel dan nog eens hoe dat min of meer een interpretatie is van wat je met het blote oog ziet

[Reactie gewijzigd door dakka op 23 juli 2024 09:19]

[bolluserectus]

Beetje filosofie in de wetenschap kan af en toe geen kwaad..

[paltenburg]

Ik vind het wél een foto.

Alleen van een andere frequentie in het electromagnetische spectrum, maar dat heb je zo vaak bij astrofotografie (alleen is dit wel wat verder verwijderd van lichtfrequenties, maar fundamenteel is het hetzelfde).

Ook de reconstructietechnieken doen er niet aan af dat het een foto is; op reguliere foto's wordt immers ook vaak algoritmes op losgelaten (in de vorm van photoshop bewerkingen).

[madcow22]

Daarnaast is het volgens mij dat hoe verder het licht van ons af staat hoe meer licht frequentie shift waardoor bij ons van verre objecten ook bijna nooit zichbaar voor menselijk oog licht kan aankomen.

[T-men]

Grappig dat overal staat dat dit een foto van een zwart gat is, terwijl het gat zelf juist NIET te zien is (dat is namelijk fysiek onmogelijk.)
We zien slechts het licht van de aggregatieschijf om het zwarte gat. Zonder die schijf zou het gewoon een zwart plaatje zijn geworden.

[Amped]

Deels mee eens. Echter is een schaduw ook zichtbaar. Ondanks dat het juist de afwezigheid van licht is. Het zwarte gat is enkel 'onzichtbaar' omdat het al het naburige licht opslokt met als gevolg dat de omgeving zwart blijft en zodoende geen contrast biedt.

[multikoe]

Deze opmerking heeft alleen zin als je daarbij exact definieert wat jij onder een zwart gat verstaat. Met andere woorden: precies waar houdt jouw definitie van een zwart gat op en gaat het over in "de effecten van een zwart gat". Kennelijk wijkt jouw definitie af van die van het onderzoeksteam dat op deze site in de eerste alinea zegt:
"The Event Horizon Telescope is an international collaboration capturing images of black holes using a virtual Earth-sized telescope"

[Sergelwd]

Alleen waar zei het hebben over "capturing" hoort het eigenlijk rendering oid te zijn.

[multikoe]

Dus ze hebben geen signalen ontvangen en vastgelegd?

[joostiphone]

Het is maar net hoe je er tegenaan kijkt. In principe zie je nu het 'zwarte gat' (niet de inhoud, want het onttrekt fysiek alles), omdat je nu de aggregatieschijf ziet :-)

[MrMonkE]

"Zie je dat gat in die plank"
Het antwoord zal vrijwel altijd zijn "Ja, ik zie het gat in die plank!"
Een gat in een plank kun je ook niet zien.
Maar je noemt het wel een gat, je ziet het gat zeg je als je erover praat.

Anyway.

[flabber]

... terwijl het gat zelf juist NIET te zien is (dat is namelijk fysiek onmogelijk.)

Dan ben je vast elke avond druk bezig om al je sokken, T-shirts en broeken door middel van tast te controleren om na te gaan of er wellicht een gat in zit?

[vivoergocogito]

Triest dat de subsidie is stopgezet door de NWO terwijl het om een wetenschappelijke doorbraak gaat. De tegenstrijdigheid leidt naar economische politiek en dat juist in een instituut dat nu juist vrij moet zijn van die economische politiek of rendabiliteit.

[Cuqebaqer]

Stiekem gewoon een blurred logo van AMD ryzen.

[CEx]

Of Goatse

[NeroS2]

Off topic, dat weet ik, maar ik vind het geweldig om te zien hoeveel kennis hier op Tweakers.net aanwezig is.
Van de nieuwste gadgets tot zwarte gaten.
En de meeste mensen hier reageren volwassen en inhoudelijk op eventuele vragen, twijfels en/of scepsis en zo wordt het voor mij in ieder geval allemaal steeds duidelijker.
Geweldig om te lezen!

[Sp3ci3s8472]

Misschien mis ik vandaag het sarcasme .

Zolang je maar niet alles blind gelooft wat hier staat. Er staan genoeg fouten in deze comment sectie, iets met dat het melkwegstelsel 100 miljard kilometer is .

[twiFight]

.
Vertaalfoutje, my bad.

[Reactie gewijzigd door twiFight op 23 juli 2024 09:19]

[BadRespawn]

"Daarvoor is een netwerk van zo'n twaalf radiotelescopen over de hele wereld gebruikt. De daarvan afkomstige data is gecombineerd met data van meerdere very-long-baseline interferometry-stations verspreid over de aarde"

Dat is onduidelijk geformuleerd; dat "netwerk van zo'n twaalf radiotelescopen over de hele wereld" is "meerdere very-long-baseline interferometry-stations verspreid over de aarde".