Gebruikmakend van de kracht van interferometrie zullen twee astronomische projecten de eersten zijn die direct een zwart gat in het midden van de Melkweg waarnemen.
Dit is een echt monster dat in het centrum van de Melkweg leeft.
We weten dat er een superzwaar zwart gat is vanwege de beweging van sterren en gaswolken rond een onzichtbaar punt. Dit punt heeft een overweldigend getijde-effect op alle objecten die in de val komen, en deze kracht kan worden gebruikt om de massa van een zwart gat te berekenen.
Dit is natuurlijk niet het grootste zwarte gat in het universum, maar niet de kleinste. Het is 4 miljoen keer massiever dan onze zon .
Dit zwarte gat wordt Boogschutter A * genoemd en bevindt zich op een afstand van meer dan 20.000 lichtjaren van de aarde, wat directe waarneming onmogelijk maakt. Ondanks zijn enorme massa is een zwart gat van onbeduidend formaat als het vanaf de aarde wordt bekeken. Hier heb je een telescoop nodig met een ongekende hoekresolutie.
Foto van de Very Large Telescopes van het Paranal Observatory
Hoewel we dankzij indirecte waarnemingen al veel weten over Boogschutter A *, is er op dit moment een echte internationale race met de krachtigste observatoria ter wereld en de meest complexe astronomische methoden om een beeld te geven van het zwarte gat van de Melkweg. Dit laat niet alleen toe om te bewijzen dat het bestaat, maar laat ook het gebied zien waar ruimte-tijd vervormd is - een plek met de sterkste zwaartekracht in het Universum. Er zijn enorme wereldwijde inspanningen gaande om het netwerk van wereldwijde radiotelescopen te koppelen aan een virtuele telescoop die de breedte van onze planeet zal bestrijken. Door de ongelooflijke kracht van interferometrie te gebruiken, kunnen astronomen licht van veel verre antennes op afstand combineren en deze op één punt verzamelen om een grote radioantenne na te bootsen die de hele wereld overspant.
Deze inspanning staat bekend als Event Horizon Telescope (EHT), en het is te hopen dat het project in staat zal zijn om een hoekresolutie en ruimtelijke toename te bereiken om de nabije radio waarnemingen van de heldere ring dichtbij de horizon van het evenement Boogschutter A * uit te voeren - het punt rondom het zwarte gat van waaruit niets, zelfs het licht kan het niet verlaten.
Een van de vier zeer grote telescoopkoepels lanceert zijn nieuwe vier-laser adaptieve optieksysteem. GRAVITY zal ook adaptieve optica gebruiken om de Boogschutter A * -waarnemingen te verbeteren door de effecten van atmosferische turbulentie te compenseren.
Desalniettemin is er nog een ander project dat hetzelfde doel heeft, hoewel het niet in de radioband te zien zal zijn, maar in de kern van de melkweg zal kijken en optisch en infrarood licht zal zien dat uit Boogschutter A * komt. Maar hij heeft één observatorium nodig om dit doel te realiseren.
Op dit moment passeert de GRAVITY-tool de laatste controles voordat het project wordt gestart met behulp van de Very Large Telescopes in het Paranal Observatory, hoog in de Atacama-woestijn, Chili. Hij zal ook de kracht van interferometrie gebruiken om een beeld te vormen van ons supermassieve zwarte gat. Maar in plaats van het wereldwijde netwerk van radiotelescopen te gebruiken, zoals in het EHT-project, zal GRAVITY het licht van vier 8-meter interferometrie-VLT-telescopen (algemeen bekend als VLTI) combineren om een "virtuele" telescoop te creëren, waarvan de grootte gelijk is aan de afstand tussen de afzonderlijke telescopen . "Door dit te doen, kunt u dezelfde resolutie en nauwkeurigheid bereiken als bij een telescoop van honderd meter diameter", zei astronoom Oliver Pfuhl van het Max Planck-instituut voor buitenaardse natuurkunde, Duitsland. "We weten dat het zwarte gat de afgelopen tien jaar niet echt zwart was. We merken oplichting en verduistering", voegde hij eraan toe.
Dit komt door het feit dat materie in de gebeurtenishorizon valt en een krachtige flits van energie creëert. De aard van deze uitbraken is slecht begrepen, maar het project zou deze gebeurtenis moeten kunnen volgen. Deze absorptie van materie zal als signaaltekens werken, waardoor we voor het eerst de structuur van ruimte-tijd direct rondom het zwarte gat kunnen zien.
ALMA-antennes op het Chahnantor-plateau tijdens het evenement #MeetESO op 11 mei 2016. De extreme locatie van het observatorium kan bijvoorbeeld leiden tot onvoorspelbaar weer, zoals in dit geval toen er een sneeuwstorm op het plateau viel.
"Ons doel is om deze bewegingen te meten.Als we deze bewegingen die zo dicht bij een zwart gat plaatsvinden kunnen bestuderen, zullen we unieke gegevens hebben, zodat we de algemene theorie direct kunnen testen voor enkele van de meest extreme omstandigheden, die we in het universum kunnen vinden ", voegde Pfuhl eraan toe.
ALMA zelf is een interferometer die bestaat uit 66 radioantennes op het Chahnantor-plateau op een hoogte van ongeveer 5.000 meter (16.400 voet). Astronoom Linda Watson gebruikt ALMA-gegevens om koud stof in de interstellaire ruimte te bestuderen, maar door het te combineren met EHT-gegevens, zal zijn radioverzamelingsmacht ons helpen de dynamiek van de omgeving rond Boogschutter A * te begrijpen. "ALMA is een interferometer met 66 antennes, maar met betrekking tot de EHT vertegenwoordigt het slechts één telescoop en, gecombineerd met andere telescopen over de hele wereld, zullen we één globale interferometer creëren", voegde ze eraan toe.
Veel zwarte gaten hebben, zoals wetenschappers geloven, een aanwasschijf van wervelend gas en stof. ALMA kan in combinatie met EHT-gegevens de structuur van deze schijf, de snelheid en richting van beweging evalueren. Omdat er geen directe waarnemingen waren, werden veel van deze kenmerken voorspeld met behulp van computermodellering of afgeleid van indirecte waarnemingen. We gaan een tijdperk in waarin we antwoorden kunnen krijgen op enkele van de grootste geheimen.
