Er werd iets "onverwachts" ontdekt aan de waarnemingshorizon van een superzwaar zwart gat

Het superzware zwarte gat in het centrum van het gigantische elliptische sterrenstelsel M87, op 55 miljoen lichtjaar van de aarde, vertoont veel vreemder gedrag dan wetenschappers hadden voorspeld.

Sinds 2017 houdt de Event Horizon Telescope (EHT), een internationaal samenwerkingsverband van radiotelescopen van over de hele wereld, dit superzware zwarte gat nauwlettend in de gaten. De EHT maakte de eerste foto van een zwart gat in de menselijke geschiedenis.

Nu hebben wetenschappers de waarnemingen uit 2017, 2018 en 2021 met elkaar vergeleken en een verrassende ontdekking gedaan over de magnetische velden rond het zwarte gat.

Volgens een nieuw artikel gepubliceerd in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics is de polarisatiestructuur van het zwarte gat M87* in de loop der jaren veranderd. Dit suggereert een complexe magnetische structuur nabij de waarnemingshorizon.

De waarnemingshorizon wordt gedefinieerd als de grens waarlangs niets, inclusief licht, kan ontsnappen.

DE ROL VAN MAGNETISCHE VELDEN

De bevindingen suggereren dat magnetische velden een cruciale rol spelen in zowel de materie-opslokkende als energie-afgevende mechanismen van zwarte gaten. Ze benadrukken ook dat er nog veel te leren valt over zwarte gaten.

Harvard-astronoom Paul Tiede kwam tot de volgende beoordeling:

Opmerkelijk is dat, hoewel de grootte van de ring door de jaren heen hetzelfde blijft – wat de door Einstein voorspelde schaduw van een zwart gat bevestigt – het polarisatiepatroon dramatisch verandert. Dit laat zien dat het magnetische plasma nabij de waarnemingshorizon niet statisch is, maar dynamisch en complex, wat onze theoretische modellen op de proef stelt.

ONVERWACHTE ONTDEKKING

"Deze gegevens zullen ons de komende jaren bezighouden", aldus Michael Janssen, universitair docent aan de Radboud Universiteit en medeleider van het EHT-team. "Dankzij grote verbeteringen in de telescopen hebben ze veel rijkere data verkregen."

Volgens de analyse was de verandering in het polarisatiepatroon van M87* volkomen onverwacht. "Deze bevinding stelt onze modellen op de proef en laat zien dat er nog veel is dat we niet begrijpen in de buurt van de waarnemingshorizon", aldus astronoom Jongho Park van de Kyunghee Universiteit.

Dankzij nieuwe telescopen die in 2021 aan het EHT-netwerk werden toegevoegd, kon het team de straalachtige stromen deeltjes die met snelheden dicht bij de lichtsnelheid uit M87* schieten, gedetailleerder bestuderen. Deze gevoeligheid stelde de onderzoekers in staat om subtiele polarisatiesignalen te detecteren die voorheen moeilijk te detecteren waren.

Het veroorzaakte een sensatie in de wetenschappelijke wereld.

De nieuwste bevindingen worden beschouwd als een belangrijke stap voorwaarts in ons begrip van zwarte gaten. Mariafelicia De Laurentis, hoogleraar astronomie aan de Universiteit van Napels Federico II en projectwetenschapper bij de EHT, zei:

"Deze resultaten tonen aan dat de EHT is uitgegroeid tot een volwaardig observatorium dat niet alleen ongekende beelden levert, maar ons ook in staat stelt de fysica van zwarte gaten steeds beter te begrijpen. Dit is een concreet bewijs van het buitengewone wetenschappelijke potentieel van dit instrument."