W&T Wetenschap & Technologie
Een plek om te discussiëren over wetenschappelijke onderwerpen, wetenschappelijke problemen, technologische projecten en grootse uitvindingen.
27-10-2015
Kolossale röntgenuitbarsting werpt nieuw licht op zwart gat
Schematische voorstelling van de röntgenuitbarsting van een superzwaar zwart gat. (NASA/JPL-Caltech)
De energierijke röntgenuitbarstingen van sommige superzware zwarte gaten ontstaan wanneer de zogeheten 'corona' van het zwarte gat met hoge snelheid de ruimte in wordt geblazen. Dat blijkt uit waarnemingen aan een extreem krachtige uitbarsting van het zwarte gat in de kern van het sterrenstelsel Markarian 335, dat zich op ca. 320 miljoen lichtjaar afstand bevindt in het sterrenbeeld Pegasus.
De straling van een superzwaar zwart gat is afkomstig uit twee gebieden: de zogeheten accretieschijf (een extreem hete, rondwervelende schijf van gas) en de 'corona', die bestaat uit energierijke elektrisch geladen deeltjes die ook röntgenstraling produceren. De structuur van de corona van een superzwaar zwart gat is niet met zekerheid bekend; volgens één model is er sprake van relatief compacte bronnen van straling die zich als lantaarnpalen op enige afstand boven en onder het zwarte gat bevinden, op de rotatieas.
De intensiteit van de röntgenstraling van Markarian 335 nam in 2007 met een factor 30 af; daarna vertoonde het zwarte gat regelmatige röntgenuitbarstingen. In september 2014 ontdekte de Amerikaanse ruimtetelescoop Swift een nieuwe krachtige uitbarsting, die kort daarna ook bestudeerd werd door de röntgenkunstmaan NuSTAR.
Uit de waarnemingen blijkt dat de uitbarsting veroorzaakt werd door een plotselinge snelle beweging van de geladen deeltjes in de corona, met een snelheid van wel 20 procent van de lichtsnelheid. Bovendien zijn de waarnemingen inderdaad goed te verklaren met het bovenbeschreven 'lantaarnpaal'-model van de corona.
(allesoversterrenkunde)
Kolossale röntgenuitbarsting werpt nieuw licht op zwart gat
Schematische voorstelling van de röntgenuitbarsting van een superzwaar zwart gat. (NASA/JPL-Caltech)
De energierijke röntgenuitbarstingen van sommige superzware zwarte gaten ontstaan wanneer de zogeheten 'corona' van het zwarte gat met hoge snelheid de ruimte in wordt geblazen. Dat blijkt uit waarnemingen aan een extreem krachtige uitbarsting van het zwarte gat in de kern van het sterrenstelsel Markarian 335, dat zich op ca. 320 miljoen lichtjaar afstand bevindt in het sterrenbeeld Pegasus.
De straling van een superzwaar zwart gat is afkomstig uit twee gebieden: de zogeheten accretieschijf (een extreem hete, rondwervelende schijf van gas) en de 'corona', die bestaat uit energierijke elektrisch geladen deeltjes die ook röntgenstraling produceren. De structuur van de corona van een superzwaar zwart gat is niet met zekerheid bekend; volgens één model is er sprake van relatief compacte bronnen van straling die zich als lantaarnpalen op enige afstand boven en onder het zwarte gat bevinden, op de rotatieas.
De intensiteit van de röntgenstraling van Markarian 335 nam in 2007 met een factor 30 af; daarna vertoonde het zwarte gat regelmatige röntgenuitbarstingen. In september 2014 ontdekte de Amerikaanse ruimtetelescoop Swift een nieuwe krachtige uitbarsting, die kort daarna ook bestudeerd werd door de röntgenkunstmaan NuSTAR.
Uit de waarnemingen blijkt dat de uitbarsting veroorzaakt werd door een plotselinge snelle beweging van de geladen deeltjes in de corona, met een snelheid van wel 20 procent van de lichtsnelheid. Bovendien zijn de waarnemingen inderdaad goed te verklaren met het bovenbeschreven 'lantaarnpaal'-model van de corona.
(allesoversterrenkunde)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
https://www.newscientist.(...)re-universes-inside/
quote:BLACK holes may be hiding other universes. A quirk of how space-time behaved in the early universe could have led to short-lived wormholes connecting us to a vast multiverse.
If borne out, the theory may help explain how supermassive black holes at the centres of galaxies grew so big so fast.
The idea that ours is just one of a staggering number of universes – what cosmologists call the multiverse – is a consequence of our leading theory of how the universe grows: eternal inflation.
The theory holds that during its early phase, space-time expanded exponentially, doubling in volume every fraction of a second before settling into a more sedate rate of growth. Eternal inflation was devised in the 1980s to explain some puzzling observations about our universe that standard big bang theory alone couldn’t handle.
But cosmologists soon realised that the inflationary universe came with caveats. Quantum mechanical effects, which normally only influence the smallest particles, played an important role in how all of space-time evolved.
One of these effects was that a small patch of space-time within the larger universe could shift into a different quantum state, forming a bubble. Such bubbles could form at random throughout our inflating universe.
“Our universe could even look like a black hole to physicists in some other universe”
That means that even after rapid expansion ended in our cosmos, a number of bubbles could keep inflating into their own baby universes. Each of these would give rise to other bubbles, spawning a sprawling multiverse.
“While inflation is going on, bubbles can pop out and expand in this inflating space,” says cosmologist Alex Vilenkin of Tufts University in Medford, Massachusetts, one of the pioneers of inflationary cosmology.
But proof has been hard to come by. Cosmologists have suggested that bubbles colliding with our universe could have left imprints in the cosmic microwave background, the leftover radiation of the big bang. However, such a signal would be very faint, and no conclusive evidence has yet been seen.
Vilenkin and his colleagues wondered if they could spot signs of the multiverse elsewhere in our universe. To investigate, they did a mathematical analysis of the fate of the bubbles formed during inflation.
They found that bubbles that form with an internal inherent energy lower than the inherent energy in our inflating universe will indeed begin to expand: the tension of space-time outside the bubble is greater than that inside, so the bubble walls are pulled outwards.
But when inflation ends in our universe, the tension dissipates, and the bubbles appear to start collapsing like deflating balloons.
A world within
That’s how it looks from the outside, from our vantage point, “but there is more to this picture”, says Vilenkin. The bubbles’ true fate depends on their size.
Bubbles that formed later would be smaller, and should collapse into standard black holes, with nothing inside apart from an infinitely dense point called a singularity.
But earlier bubbles would be bigger and would create larger black holes that conceal their own inflating universes.
For the first fractions of a second after inflation ended in our patch of space-time, when the bubbles began collapsing, we would have been connected to their interiors via wormholes. Unfortunately these wormholes would have closed almost immediately, cutting off the inflating universes within. “The opportunity has passed for us to send signals to these other universes,” says co-author Jaume Garriga of the University of Barcelona, Spain.
Even after the wormholes close, the space-time inside the black holes keeps inflating (arxiv.org/abs/1512.01819v1).
Andrei Linde of Stanford University in California, another pioneer of inflationary cosmology, is impressed. The work builds on ideas that were first thought up nearly 30 years ago, but Vilenkin and his colleagues have carried out the most detailed analysis yet of the bubbles’ fate. “It is beautiful general relativity,” says Linde. “General relativity sometimes offers you things that are extremely non-intuitive.”
The analysis provides a fresh way to look for signs of the multiverse by suggesting that our universe should have a distinctive distribution of black holes. The higher the mass of the black holes, the more of them there should be up to a critical mass, after which the number should fall. “That critical mass separates ordinary black holes from black holes that contain an inflating multiverse inside of them,” says Garriga.
This could help solve a long-standing mystery. Standard astrophysics has a hard time explaining how supermassive black holes became as big as they are today – there hasn’t been time for them to suck up sufficient matter. But in the new theory, the largest of the black holes that hide a universe within them would have started out much bigger than is otherwise possible. These giants could have grown to become the supermassive black holes we see today at the heart of galaxies, including our own Milky Way.
The work may also have implications for the black hole information loss paradox, which physicists have battled over for decades (see “Information lost and found“).
Don Marolf, who studies general relativity and black holes at the University of California Santa Barbara, points out that physicists have long wondered whether black holes conceal more than they reveal at their surfaces.
“This is essentially an extreme example of an ancient point, that black holes can have enormous interiors,” says Marolf.
Our universe could even look like a black hole to physicists in some other universe.
“This subject is really, really deep,” says Linde. “We are just starting to touch the surface and discover new things about the multiverse.”
Eindelijk iemand die denkt wat iedereen zegt
13-01-2016
Eerste licht voor meetinstrument dat zwarte gaten gaat onderzoeken
Het GRAVITY-instrument heeft ontdekt dat de ster Thèta1 Orionis F (linksonder) – een van de heldere jonge sterren van het zogeheten Trapezium in het sterrenbeeld Orion – een dubbelster is. (ESO/GRAVITY consortium/NASA/ESA/M. McCaughrean)
Op de ESO-sterrenwacht op Paranal, in het noorden van Chili, is een nieuw instrument in gebruik genomen dat straks zal ‘inzoomen’ op zwarte gaten. Het instrument, dat GRAVITY heet, maakt deel uit van de zogeheten VLT Interferometer – een ‘virtuele telescoop’ die bestaat uit een aantal (hulp)telescopen van de Europese Very Large Telescope. Al tijdens zijn eerste waarnemingen heeft GRAVITY een bescheiden ontdekking gedaan.
Door het licht van meerdere telescopen te combineren kan het GRAVITY-instrument een virtuele telescoop met een middellijn van maximaal 200 meter te vormen. Deze techniek, die interferometrie heet, stelt astronomen in staat om veel fijnere details in hemelobjecten te detecteren dan met een enkelvoudige telescoop mogelijk is.
Als onderdeel van de eerste waarnemingen hebben astronomen nauwkeurig gekeken naar de heldere jonge sterren van het zogeheten Trapezium, in het hart van het stervormingsgebied in het sterrenbeeld Orion. Bij deze eerste proefwaarnemingen heeft GRAVITY ontdekt dat een van de leden van de sterrenhoop, Thèta1 Orionis F, een dubbelster is.
UIteindelijk zal GRAVITY vooral worden ingezet voor waarnemingen van de naaste omgeving van superzware zwarte gaten, zoals dat in het centrum van onze Melkweg. De detector zal onder meer laten zien hoe zwarte gaten materie uit hun omgeving opslokken en deels in de vorm van ‘jets’ weer uitstoten. Dit accretieproces speelt zich ook bij andere objecten af – bij pasgeboren sterren bijvoorbeeld. Het instrument is ook bij uitstek geschikt voor het meten van de snelheden van dubbelsterren, exoplaneten en jonge stellaire schijven, en het maken van opnamen van de oppervlakken van sterren.
Tot nu toe is GRAVITY alleen getest met de vier 1,8-meter hulptelescopen van de VLT. De eerste waarnemingen met de vier 8-meter hoofdtelescopen staan later dit jaar op het programma. (EE)
(allesoversterrenkunde)
Eerste licht voor meetinstrument dat zwarte gaten gaat onderzoeken
Het GRAVITY-instrument heeft ontdekt dat de ster Thèta1 Orionis F (linksonder) – een van de heldere jonge sterren van het zogeheten Trapezium in het sterrenbeeld Orion – een dubbelster is. (ESO/GRAVITY consortium/NASA/ESA/M. McCaughrean)
Op de ESO-sterrenwacht op Paranal, in het noorden van Chili, is een nieuw instrument in gebruik genomen dat straks zal ‘inzoomen’ op zwarte gaten. Het instrument, dat GRAVITY heet, maakt deel uit van de zogeheten VLT Interferometer – een ‘virtuele telescoop’ die bestaat uit een aantal (hulp)telescopen van de Europese Very Large Telescope. Al tijdens zijn eerste waarnemingen heeft GRAVITY een bescheiden ontdekking gedaan.
Door het licht van meerdere telescopen te combineren kan het GRAVITY-instrument een virtuele telescoop met een middellijn van maximaal 200 meter te vormen. Deze techniek, die interferometrie heet, stelt astronomen in staat om veel fijnere details in hemelobjecten te detecteren dan met een enkelvoudige telescoop mogelijk is.
Als onderdeel van de eerste waarnemingen hebben astronomen nauwkeurig gekeken naar de heldere jonge sterren van het zogeheten Trapezium, in het hart van het stervormingsgebied in het sterrenbeeld Orion. Bij deze eerste proefwaarnemingen heeft GRAVITY ontdekt dat een van de leden van de sterrenhoop, Thèta1 Orionis F, een dubbelster is.
UIteindelijk zal GRAVITY vooral worden ingezet voor waarnemingen van de naaste omgeving van superzware zwarte gaten, zoals dat in het centrum van onze Melkweg. De detector zal onder meer laten zien hoe zwarte gaten materie uit hun omgeving opslokken en deels in de vorm van ‘jets’ weer uitstoten. Dit accretieproces speelt zich ook bij andere objecten af – bij pasgeboren sterren bijvoorbeeld. Het instrument is ook bij uitstek geschikt voor het meten van de snelheden van dubbelsterren, exoplaneten en jonge stellaire schijven, en het maken van opnamen van de oppervlakken van sterren.
Tot nu toe is GRAVITY alleen getest met de vier 1,8-meter hulptelescopen van de VLT. De eerste waarnemingen met de vier 8-meter hoofdtelescopen staan later dit jaar op het programma. (EE)
(allesoversterrenkunde)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
http://www.nu.nl/wetensch(...)rum-van-melkweg.html
Mogelijk nieuw zwart gat ontdekt in centrum van Melkweg
Het zwarte gat zou worden verhuld door een gaswolk die ronddraait op 200 lichtjaar afstand van het Melkwegcentrum.
...
Uit computersimulaties blijkt dat het gedrag van de gaswolk het beste kan worden verklaard door de aanwezigheid van een zwart gat met een massa die 100.000 keer groter is dan die van de zon. Het zou dan gaan om een 'middelzwaar' zwart gat. Het nabijgelegen zwarte gat Sagittarius A heeft een veel grotere massa: 4 miljoen zonsmassa's.
Volgens de Japanse wetenschappers is het in theorie mogelijk dat de twee zwarte gaten in het Melkwegcentrum ooit zullen samensmelten tot één groot zwart gat.
Mogelijk nieuw zwart gat ontdekt in centrum van Melkweg
Het zwarte gat zou worden verhuld door een gaswolk die ronddraait op 200 lichtjaar afstand van het Melkwegcentrum.
...
Uit computersimulaties blijkt dat het gedrag van de gaswolk het beste kan worden verklaard door de aanwezigheid van een zwart gat met een massa die 100.000 keer groter is dan die van de zon. Het zou dan gaan om een 'middelzwaar' zwart gat. Het nabijgelegen zwarte gat Sagittarius A heeft een veel grotere massa: 4 miljoen zonsmassa's.
Volgens de Japanse wetenschappers is het in theorie mogelijk dat de twee zwarte gaten in het Melkwegcentrum ooit zullen samensmelten tot één groot zwart gat.
Niet meer aanwezig in dit forum.
Kan iemand mij uitleggen van dat firewall gebeuren nu precies inhoudt?
Eindelijk iemand die denkt wat iedereen zegt
Heb je deze gezien?quote:Op woensdag 10 februari 2016 16:51 schreef Parafernalia het volgende:
Kan iemand mij uitleggen van dat firewall gebeuren nu precies inhoudt?
Heldere uitleg, probeer em eens. Deze wil ik zelf nog lezen,
http://profmattstrassler.(...)dox-an-introduction/
Goeie blog
-
quote:Op woensdag 10 februari 2016 20:59 schreef Haushofer het volgende:
[..]
Heb je deze gezien?
Heldere uitleg, probeer em eens. Deze wil ik zelf nog lezen,
http://profmattstrassler.(...)dox-an-introduction/
Goeie blog
Als twee sterren op elkaar botsen slurpt de grootste ster de kleinste op. Hoe zit dat bij botsende zwarte gaten?
Eindelijk iemand die denkt wat iedereen zegt
De twee singulariteiten zullen dan samensmelten tot 1, waarbij de horizon groter of gelijk zal zijn aan de som van de twee waarnemershorizonnen afzonderlijk.quote:
[..]
Als twee sterren op elkaar botsen slurpt de grootste ster de kleinste op. Hoe zit dat bij botsende zwarte gaten?
-
Ik bedoel eigenlijk, hoe gaat dat samensmelten precies...aangezien informatie niet uit een zwart gat kan ontsnappen. Blijven ze gewoon rondjes draaien totdat ze samensmelten, of trekt de één de ander langzaam leeg?quote:
[..]
De twee singulariteiten zullen dan samensmelten tot 1, waarbij de horizon groter of gelijk zal zijn aan de som van de twee waarnemershorizonnen afzonderlijk.
Eindelijk iemand die denkt wat iedereen zegt
Dat eerste, lijkt me; materie kan immers niet uit een singulariteit getrokken worden.quote:
[..]
Ik bedoel eigenlijk, hoe gaat dat samensmelten precies...aangezien informatie niet uit een zwart gat kan ontsnappen. Blijven ze gewoon rondjes draaien totdat ze samensmelten, of trekt de één de ander langzaam leeg?
-
quote:Five-Dimensional Black Hole Could 'Break' General Relativity
The researchers, from the University of Cambridge and Queen Mary University of London, have successfully simulated a black hole shaped like a very thin ring, which gives rise to a series of 'bulges' connected by strings that become thinner over time.
Ring-shaped black holes were 'discovered' by theoretical physicists in 2002, but this is the first time that their dynamics have been successfully simulated using supercomputers. Should this type of black hole form, it would lead to the appearance of a 'naked singularity', which would cause the equations behind general relativity to break down.
"If naked singularities exist, general relativity breaks down," said co-author Saran Tunyasuvunakool, also a PhD student from DAMTP. "And if general relativity breaks down, it would throw everything upside down, because it would no longer have any predictive power -- it could no longer be considered as a standalone theory to explain the universe."
When the student is ready, the teacher will appear.
When the student is truly ready, the teacher will disappear.
When the student is truly ready, the teacher will disappear.
quote:Black hole made in the lab shows signs of quantum entanglement
There’s only one way to study a black hole up close: build a copy in the lab. One physicist claims his desktop black hole, which swallows sound instead of light, has been spotted emitting entangled quantum particles. It could be a breakthrough in studying the exotic physics of these weird objects – although not everyone is convinced this fake black hole is the real deal.
When the student is ready, the teacher will appear.
When the student is truly ready, the teacher will disappear.
When the student is truly ready, the teacher will disappear.
Zwarte gaten worden meestal voorgesteld door een massieve bol gevuld met compacte materie.
Deze bol wordt omgeven door een gebeurtenishorizon, invallende materie is niet meer te volgen nadat het deze horizon gepasseerd is.
De meest gangbare verklaring is dat voorbij de horizon geen tijdsverloop meer plaats vindt, in andere woorden, de tijd staat stil.
Nu denk ik dat het mogelijk is dat de materie die door het zwarte gat opgezogen is als een bolschil zich achter deze horizon bevindt, dat zelfs alle materie van het zwarte gat zich in deze bolschil bevindt.
Dat houdt dus in dat het zwarte gat hol moet zijn.
Hier komt nog bij dat in deze holle ruimte geen zwaartekracht bestaat, Newton zelf zou dat aangetoond hebben.
Hoe wordt hierover in de astronomie gedacht?
Deze bol wordt omgeven door een gebeurtenishorizon, invallende materie is niet meer te volgen nadat het deze horizon gepasseerd is.
De meest gangbare verklaring is dat voorbij de horizon geen tijdsverloop meer plaats vindt, in andere woorden, de tijd staat stil.
Nu denk ik dat het mogelijk is dat de materie die door het zwarte gat opgezogen is als een bolschil zich achter deze horizon bevindt, dat zelfs alle materie van het zwarte gat zich in deze bolschil bevindt.
Dat houdt dus in dat het zwarte gat hol moet zijn.
Hier komt nog bij dat in deze holle ruimte geen zwaartekracht bestaat, Newton zelf zou dat aangetoond hebben.
Hoe wordt hierover in de astronomie gedacht?
Dat er in een bolschil geen zwaartekracht zou bestaan heb ik uit een oud pocketboekje uit de Elseviers wetenschappelijke pocketreeks De zwaartekracht die het heelal beheerst door George Gamov oorspronkelijke titel Gravity geen (ISBN vermeld) blz. 52 - 53
Een zwart gat is geen massieve bol, maar een object wat binnen de eigen waarnemershorizon ligt en samengedrukt is tot een punt (volgens de ART dan). Er is dus geen sprake van een "holle ruimte" maar van een puntmassa. In de (overigens uitstekende 
) OP staat al dat er voorbij de waarnemershorizon lokaal niks bijzonders gebeurt. Dus een vrijvallende waarnemer meet gewoon tijdsverloop. Dat "de tijd stilstaat" is een statement dat een waarnemer buiten de waarnemerhorizon zal doen.
Newtons bolsschilstelling heeft een analogie in de ART onder de naam "Birkhoff's theorema", maar dat doet hier dus verder niet terzake.
) OP staat al dat er voorbij de waarnemershorizon lokaal niks bijzonders gebeurt. Dus een vrijvallende waarnemer meet gewoon tijdsverloop. Dat "de tijd stilstaat" is een statement dat een waarnemer buiten de waarnemerhorizon zal doen. Newtons bolsschilstelling heeft een analogie in de ART onder de naam "Birkhoff's theorema", maar dat doet hier dus verder niet terzake.
-
05-01-2017
Chandra-satelliet ontrafelt geschiedenis van superzware zwarte gaten
Deze röntgenopname van het Chandra Deep Field-South omvat de grootste concentratie zwarte gaten die ooit is waargenomen: ongeveer 5000 per stukje hemel ter grootte van de volle maan. (NASA/CXC/Penn State/B.Luo et al.)
Met de Amerikaanse röntgensatelliet is een ongekend ‘diepe’ opname gemaakt van een stukje hemel ongeveer ter grootte van de volle maan: het Chandra Deep Field-South. Voor deze opname heeft Chandra bijna drie maanden lang röntgenfotonen verzameld, waarvan de meeste afkomstig zijn van de hete materie in de naaste omgeving van superzware zwarte gaten in de kernen van verre sterrenstelsels.
Uit de Chandra-opname blijkt dat elk stukje hemel ter grootte van de volle maan ongeveer vijfduizend röntgenobjecten telt. Vertaald naar de volledige hemel kom je dan uit op een miljard objecten. Voor ongeveer driekwart zijn dat zwarte gaten met massa’s uiteenlopend van 100.000 tot tien miljard zonsmassa’s. Gas dat naar deze zwarte gaten toe stroomt wordt dermate heet dat het röntgenstraling gaat uitzenden.
De nieuwe röntgenfoto stelt astronomen in staat om te onderzoeken hoe superzware zwarte gaten tijdens de eerste een tot twee miljard jaar na de oerknal zijn ‘gegroeid’. Uit een analyse blijkt dat deze ontwikkeling met horten en stoten is gegaan – dus niet door het gelijkmatig opslokken van gas uit de omgeving.
Ook zijn er aanwijzingen dat de ‘kiemen’ waaruit de superzware zwarte gaten zijn voortgekomen al massa’s van tienduizend tot honderdduizend zonsmassa’s hadden. Dat kan verklaren waarom deze objecten al vroeg in de geschiedenis nog veel meer materie hebben kunnen verzamelen.
De nieuwe resultaten zijn gepresenteerd tijdens de 229ste bijeenkomst van de American Astronomical Society die deze week in Texas wordt gehouden. (EE)
(allesoversterrenkunde)
Chandra-satelliet ontrafelt geschiedenis van superzware zwarte gaten
Deze röntgenopname van het Chandra Deep Field-South omvat de grootste concentratie zwarte gaten die ooit is waargenomen: ongeveer 5000 per stukje hemel ter grootte van de volle maan. (NASA/CXC/Penn State/B.Luo et al.)
Met de Amerikaanse röntgensatelliet is een ongekend ‘diepe’ opname gemaakt van een stukje hemel ongeveer ter grootte van de volle maan: het Chandra Deep Field-South. Voor deze opname heeft Chandra bijna drie maanden lang röntgenfotonen verzameld, waarvan de meeste afkomstig zijn van de hete materie in de naaste omgeving van superzware zwarte gaten in de kernen van verre sterrenstelsels.
Uit de Chandra-opname blijkt dat elk stukje hemel ter grootte van de volle maan ongeveer vijfduizend röntgenobjecten telt. Vertaald naar de volledige hemel kom je dan uit op een miljard objecten. Voor ongeveer driekwart zijn dat zwarte gaten met massa’s uiteenlopend van 100.000 tot tien miljard zonsmassa’s. Gas dat naar deze zwarte gaten toe stroomt wordt dermate heet dat het röntgenstraling gaat uitzenden.
De nieuwe röntgenfoto stelt astronomen in staat om te onderzoeken hoe superzware zwarte gaten tijdens de eerste een tot twee miljard jaar na de oerknal zijn ‘gegroeid’. Uit een analyse blijkt dat deze ontwikkeling met horten en stoten is gegaan – dus niet door het gelijkmatig opslokken van gas uit de omgeving.
Ook zijn er aanwijzingen dat de ‘kiemen’ waaruit de superzware zwarte gaten zijn voortgekomen al massa’s van tienduizend tot honderdduizend zonsmassa’s hadden. Dat kan verklaren waarom deze objecten al vroeg in de geschiedenis nog veel meer materie hebben kunnen verzamelen.
De nieuwe resultaten zijn gepresenteerd tijdens de 229ste bijeenkomst van de American Astronomical Society die deze week in Texas wordt gehouden. (EE)
(allesoversterrenkunde)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
24-03-2017
Zwart gat raast door heelal
Slokt alles in zijn pad op
Italiaanse sterrenkundigen hebben een zeer zorgwekkend fenomeen ontdekt: een superzwaar zwart gat dat met grote snelheid door een melkwegstelsel raast. Het is een gigantisch zwart gat, met een massa equivalent aan 1 miljard aardse zonnen. Tot nu toe heeft het al 35.000 lichtjaar afgelegd, het beweegt zich dan ook met een snelheid 7,6 miljoen kilometer per uur voort.
Volgens de onderzoekers van de Roma Tre universiteit is het zwarte gat van zijn plek gekomen door een gigantische kracht. Ze hebben berekend dat er 100 miljoen supernova’s nodig zijn die gelijktijdig ontploffen om een dergelijk groot geval van zijn plaats te krijgen.
De theorie is dat alle melkwegstelsels in hun centrum een zwart gat of superzwaar zwart gat hebben. Sterrenkundigen denken al een tijdje dat sommige van die zwarte gaten van hun plek kunnen komen en ‘rogue’ door hun melkwegstelsel gaan reizen. Maar het is nog nooit goed waargenomen. Bovendien is niet helemaal duidelijk waarom ze in de meeste gevallen exact in het midden van melkwegstelsels terecht komen.
Dit superzware zwarte gat is waarschijnlijk van zijn plek gekomen omdat twee melkwegstelsels 1 tot 2 miljard jaar geleden met elkaar in botsing kwamen. De twee zwarte gaten van beide universa begonnen steeds dichter bij elkaar te komen en zijn uiteindelijk met elkaar gebotst. Dat leverde een gigantische hoeveelheid energie op. Enorme zwaartekrachtsgolven werden daardoor het universum in geslingerd en gaven het nieuwe superzware zwarte gat een zet het universum in.
Gelukkig heeft dit alles ver van ons plaatsgevonden in melkweg 3C186, zo’n 8 miljard lichtjaar van aarde. Pas over 20 miljoen jaar zal dit fenomeen zijn eigen melkweg verlaten en de rest van het universum onveilig gaan maken. De aarde zal er dus geen last mee krijgen. Wel is het voor ons een goede gelegenheid om te bestuderen; zwarte gaten zijn nog steeds een relatief mysterieus fenomeen.
(faqt.nl)
Zwart gat raast door heelal
Slokt alles in zijn pad op
Italiaanse sterrenkundigen hebben een zeer zorgwekkend fenomeen ontdekt: een superzwaar zwart gat dat met grote snelheid door een melkwegstelsel raast. Het is een gigantisch zwart gat, met een massa equivalent aan 1 miljard aardse zonnen. Tot nu toe heeft het al 35.000 lichtjaar afgelegd, het beweegt zich dan ook met een snelheid 7,6 miljoen kilometer per uur voort.
Volgens de onderzoekers van de Roma Tre universiteit is het zwarte gat van zijn plek gekomen door een gigantische kracht. Ze hebben berekend dat er 100 miljoen supernova’s nodig zijn die gelijktijdig ontploffen om een dergelijk groot geval van zijn plaats te krijgen.
De theorie is dat alle melkwegstelsels in hun centrum een zwart gat of superzwaar zwart gat hebben. Sterrenkundigen denken al een tijdje dat sommige van die zwarte gaten van hun plek kunnen komen en ‘rogue’ door hun melkwegstelsel gaan reizen. Maar het is nog nooit goed waargenomen. Bovendien is niet helemaal duidelijk waarom ze in de meeste gevallen exact in het midden van melkwegstelsels terecht komen.
Dit superzware zwarte gat is waarschijnlijk van zijn plek gekomen omdat twee melkwegstelsels 1 tot 2 miljard jaar geleden met elkaar in botsing kwamen. De twee zwarte gaten van beide universa begonnen steeds dichter bij elkaar te komen en zijn uiteindelijk met elkaar gebotst. Dat leverde een gigantische hoeveelheid energie op. Enorme zwaartekrachtsgolven werden daardoor het universum in geslingerd en gaven het nieuwe superzware zwarte gat een zet het universum in.
Gelukkig heeft dit alles ver van ons plaatsgevonden in melkweg 3C186, zo’n 8 miljard lichtjaar van aarde. Pas over 20 miljoen jaar zal dit fenomeen zijn eigen melkweg verlaten en de rest van het universum onveilig gaan maken. De aarde zal er dus geen last mee krijgen. Wel is het voor ons een goede gelegenheid om te bestuderen; zwarte gaten zijn nog steeds een relatief mysterieus fenomeen.
(faqt.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
30-03-2017
De eerste foto van een zwart gat komt er nu écht aan!
De Event Horizon Telescope gaat volgende week proberen om de eerste foto ooit te maken van de waarnemingshorizon van een zwart gat.
Bestaan zwarte gaten? Dat lijkt een onnozele vraag die al lang beantwoord is. Maar het tegendeel is waar. “Momenteel denken we dat zwarte gaten bestaan,” vertelde onderzoeker Ciriaco Goddi twee jaar geleden aan Scientias.nl. “Maar ondanks het feit dat de meeste mensen – waaronder zelfs kinderen – van zwarte gaten gehoord hebben, weten we niet of ze bestaan. We hebben nog nooit een zwart gat gezien.”
Event Horizon Telescope
Maar daar gaat verandering in komen. Na jaren van voorbereiding zal de Event Horizon Telescope komende week proberen om een foto te maken van de waarnemingshorizon van een zwart gat. En daarmee moet dan bewezen worden dat zwarte gaten echt bestaan. “Als er geen waarnemingshorizon is, bestaan er geen zwarte gaten,” vertelde onderzoeker Heino Falcke daar eerder over.
Wat is een waarnemingshorizon?
Een zwart gat is eigenlijk een supersterk zwaartekrachtsveld. De waarnemingshorizon is een denkbeeldige grens om dat zwaartekrachtsveld. Als materie of licht deze grens overgaat, is alle hoop verloren: het kan dan niet meer uit het zwarte gat ontsnappen. “De waarnemingshorizon is een ‘eenrichtingsmembraan’ waardoor fotonen, maar ook andere deeltjes, binnen kunnen gaan, maar niet meer weg kunnen,” vertelde Goddi daar eerder over. “Daarom lijkt de waarnemingshorizon ook donker.”
Hoe ziet ‘ie eruit?
En die donkere waarnemingshorizon gaat de Event Horizon Telescope dus proberen te fotograferen. Wat er op dat kiekje te zien zal zijn? Daar hebben de onderzoekers wel ideeën over. “We weten in theorie dat materiaal dat in het zwarte gat valt, straling afgeeft alvorens het verdwijnt. Dus we verwachten dat de waarnemingshorizon een donkere (en scherpe) schaduw op die heldere ring van licht werpt. De schaduw geeft eigenlijk een (door toedoen van het immens sterke zwaartekrachtsveld rond het zwarte gat verstoord) beeld van de waarnemingshorizon die een diameter heeft van zo’n vijf keer de straal van het zwarte gat.”
De telescoop
Om de waarnemingshorizon te kunnen fotograferen, is een enorme telescoop nodig. Eigenlijk eentje met een spiegel die net zo groot is als de aarde. En die hebben onderzoekers nu ‘in elkaar geknutseld’. Het resultaat is de Event Horizon Telescope: een virtuele telescoop die bestaat uit aan elkaar gekoppelde radiotelescopen wereldwijd.
Meer
Alles weten over die eerste foto van een zwart gat, de voorbereidingen die aan het maken van de foto vooraf zijn gegaan én wat die foto ons allemaal kan vertellen? Lees dan ook het uitgebreide achtergrondartikel dat we eerder over de Event Horizon Telescope – die mede mogelijk wordt gemaakt door Nederlandse onderzoekers – schreven. In dit artikel – uit 2015 – wordt gesproken over de Black Hole Cam: een door de EU gesubsidieerd onderzoeksteam dat deel uitmaakt van het Event Horizon Telescope Consortium.
Geduld
De telescoop zal zich van 5 tot 14 april richten op het zwarte gat in het hart van onze Melkweg: Sagittarius A*. Zelfs als de telescoop erin slaagt de waarnemingshorizon te fotograferen, hoef je de eerste kiekjes niet in de loop van volgende maand te verwachten. De resultaten van de eerste waarnemingen worden waarschijnlijk pas in 2018 bekend. Dat komt onder meer omdat de onderzoekers moeten wachten tot de lente invalt op het zuidelijk halfrond. Dan pas kunnen ze de harde schijf met gegevens van de South Pole Telescope ophalen.
De verwachtingen zijn natuurlijk hooggespannen. Maar verwacht niet dat de eerste waarnemingen al resulteren in de perfecte foto. “Dit is het begin van een avontuurlijke reis naar het zwarte gat,” stelt Falcke. “Als alles goed gaat en ook de weersomstandigheden overal meezitten, is er misschien een kans dat we nu al een eerste glimp opvangen van de waarnemingshorizon. Maar eerlijk gezegd denk ik dat meerdere waarneemruns en uiteindelijk nog meer telescopen nodig zijn om een mooie foto te maken.”
(scientias.nl)
De eerste foto van een zwart gat komt er nu écht aan!
De Event Horizon Telescope gaat volgende week proberen om de eerste foto ooit te maken van de waarnemingshorizon van een zwart gat.
Bestaan zwarte gaten? Dat lijkt een onnozele vraag die al lang beantwoord is. Maar het tegendeel is waar. “Momenteel denken we dat zwarte gaten bestaan,” vertelde onderzoeker Ciriaco Goddi twee jaar geleden aan Scientias.nl. “Maar ondanks het feit dat de meeste mensen – waaronder zelfs kinderen – van zwarte gaten gehoord hebben, weten we niet of ze bestaan. We hebben nog nooit een zwart gat gezien.”
Event Horizon Telescope
Maar daar gaat verandering in komen. Na jaren van voorbereiding zal de Event Horizon Telescope komende week proberen om een foto te maken van de waarnemingshorizon van een zwart gat. En daarmee moet dan bewezen worden dat zwarte gaten echt bestaan. “Als er geen waarnemingshorizon is, bestaan er geen zwarte gaten,” vertelde onderzoeker Heino Falcke daar eerder over.
Wat is een waarnemingshorizon?
Een zwart gat is eigenlijk een supersterk zwaartekrachtsveld. De waarnemingshorizon is een denkbeeldige grens om dat zwaartekrachtsveld. Als materie of licht deze grens overgaat, is alle hoop verloren: het kan dan niet meer uit het zwarte gat ontsnappen. “De waarnemingshorizon is een ‘eenrichtingsmembraan’ waardoor fotonen, maar ook andere deeltjes, binnen kunnen gaan, maar niet meer weg kunnen,” vertelde Goddi daar eerder over. “Daarom lijkt de waarnemingshorizon ook donker.”
Hoe ziet ‘ie eruit?
En die donkere waarnemingshorizon gaat de Event Horizon Telescope dus proberen te fotograferen. Wat er op dat kiekje te zien zal zijn? Daar hebben de onderzoekers wel ideeën over. “We weten in theorie dat materiaal dat in het zwarte gat valt, straling afgeeft alvorens het verdwijnt. Dus we verwachten dat de waarnemingshorizon een donkere (en scherpe) schaduw op die heldere ring van licht werpt. De schaduw geeft eigenlijk een (door toedoen van het immens sterke zwaartekrachtsveld rond het zwarte gat verstoord) beeld van de waarnemingshorizon die een diameter heeft van zo’n vijf keer de straal van het zwarte gat.”
De telescoop
Om de waarnemingshorizon te kunnen fotograferen, is een enorme telescoop nodig. Eigenlijk eentje met een spiegel die net zo groot is als de aarde. En die hebben onderzoekers nu ‘in elkaar geknutseld’. Het resultaat is de Event Horizon Telescope: een virtuele telescoop die bestaat uit aan elkaar gekoppelde radiotelescopen wereldwijd.
Meer
Alles weten over die eerste foto van een zwart gat, de voorbereidingen die aan het maken van de foto vooraf zijn gegaan én wat die foto ons allemaal kan vertellen? Lees dan ook het uitgebreide achtergrondartikel dat we eerder over de Event Horizon Telescope – die mede mogelijk wordt gemaakt door Nederlandse onderzoekers – schreven. In dit artikel – uit 2015 – wordt gesproken over de Black Hole Cam: een door de EU gesubsidieerd onderzoeksteam dat deel uitmaakt van het Event Horizon Telescope Consortium.
Geduld
De telescoop zal zich van 5 tot 14 april richten op het zwarte gat in het hart van onze Melkweg: Sagittarius A*. Zelfs als de telescoop erin slaagt de waarnemingshorizon te fotograferen, hoef je de eerste kiekjes niet in de loop van volgende maand te verwachten. De resultaten van de eerste waarnemingen worden waarschijnlijk pas in 2018 bekend. Dat komt onder meer omdat de onderzoekers moeten wachten tot de lente invalt op het zuidelijk halfrond. Dan pas kunnen ze de harde schijf met gegevens van de South Pole Telescope ophalen.
De verwachtingen zijn natuurlijk hooggespannen. Maar verwacht niet dat de eerste waarnemingen al resulteren in de perfecte foto. “Dit is het begin van een avontuurlijke reis naar het zwarte gat,” stelt Falcke. “Als alles goed gaat en ook de weersomstandigheden overal meezitten, is er misschien een kans dat we nu al een eerste glimp opvangen van de waarnemingshorizon. Maar eerlijk gezegd denk ik dat meerdere waarneemruns en uiteindelijk nog meer telescopen nodig zijn om een mooie foto te maken.”
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
19-11-2017
Jagen op een zwart gat om Einstein uit te dagen
Onderzoekers proberen een zwart gat te fotograferen en niemand weet wat ze zullen vinden. “Misschien dat het universum ons wel verbaast.”
Een foto maken van het superzware zwarte gat Sagittarius A* in het midden van ons sterrenstelsel om Einsteins relativiteitstheorie te testen: dat is wat het BlackHoleCam-team, samen met instituten in Noord- en Zuid-Amerika en Azië (het Event Horizon Telescope project), probeert te doen. Het internationale team van astrofysici wil zo Einsteins relativiteitstheorie – die onze zwaartekracht beschrijft – testen. Jordy Davelaar, PhD student in astrofysica aan de Radboud Universiteit in Nijmegen, maakt deel uit van dit team. In een moderne teleconferentiekamer met grote schermen en camera’s praat hij over het project.
Niemand weet wat er gevonden wordt
Davelaar ontwikkelt modellen die beschrijven hoe ‘ons’ zwarte gat, Sagittarius A*, eruit zou zien als Einsteins theorie klopt. “Door theoretische modellen te vergelijken met observaties van de Event Horizon Telescoop kunnen we uitzoeken of Einstein 100 jaar geleden gelijk had.” Maar niemand weet zeker wat ze zullen vinden. Davelaar: “Misschien dat het universum ons wel verbaast.”
Video van een simulatie van het superzware zwarte gat Sagittarius A* in het midden van ons sterrenstelsel. Gemaakt door J. Davelaar, M. Mościbrodzka, T. Bronzwaer & H. Falcke, BlackHoleCam.
De eerste foto
In april maakte het team de eerste foto met behulp van een netwerk van telescopen over de hele wereld (zie kader hieronder). Maar het zal nog wel even duren voordat het team de foto van het zwarte gat kan laten zien. De data van de verschillende telescopen moet eerst nog gecombineerd worden om zo een virtuele telescoop te vormen ter grootte van de aarde. Deze techniek heet Very Long Baseline Interferometry (VLBI).
Afbeelding: ESO / José Francisco Salgado (josefrancisco.org).
Het netwerk van telescopen
De onderzoekers maakten gebruik van verschillende telescopen, waaronder ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Chili, IRAM 30m in Spanje, de LMT (Large Millimeter Telescope) in Spanje en de SPT (South Pole Telescope) op de Zuidpool. Hoewel de gebruikte telescopen over de hele wereld verspreid zijn, zit er toch een ‘gat’ in het netwerk. In de toekomst hopen de onderzoekers dat gat op te vullen door een telescoop te bouwen in Namibië. Davelaar legt het belang van die telescoop als volgt uit: “We gebruiken de aarde als zijnde een grote telescoop. Dus als de aarde ronddraait, en Amerika en Europa staan meer dan de achterkant, dan kunnen maar een paar telescopen meten, doordat in Afrika geen radiotelescopen staan. Dat zorgt ervoor dat de kwaliteit van je beeld een stuk minder is.” Door de nieuwe telescoop in Namibië “is het alsof je een betere camera hebt.” Davelaars professor Heino Falcke droomt al van het bouwen van telescopen in de ruimte om de fotokwaliteit nog meer te verbeteren. In de ruimte is er geen atmosfeer die de foto kan vertroebelen. En omdat je de positie van de telescopen in de ruimte kunt aanpassen, ben je niet gebonden aan specifieke locaties op aarde. Davelaar: “Dat zou nóg mooier zijn. Maar dat is echt toekomstmuziek.”
Grote vraag is natuurlijk wat er – als alle data straks gecombineerd is – op de eerste foto van een zwart gat te zien zal zijn. De onderzoekers verwachten dat de foto de accretieschijf zal laten zien: een plasma van materie die met extreem hoge snelheden om het zwarte gat wervelt. In het midden zal de schaduw van het zwarte gat te zien zijn: hier is materie maar heel kort aanwezig, omdat het bijna meteen het zwarte gat ingezogen wordt. Er is dus maar heel weinig tijd waarin deze materie kan oplichten op een foto, waardoor dit deel erg donker of zelfs zwart zal zijn op de foto.
“Einsteins theorie is erg mooi en elegant”
Of toont de foto iets heel anders?
Als de foto er niet uitziet zoals Einsteins relativiteitstheorie voorspelt, mist er ineens een fundamenteel deel van ons begrip van het universum. Maar Davelaar is optimistisch: “Einsteins theorie is erg mooi en elegant. Als je ziet wat voor testen het al doorstaan heeft en als je kijkt naar hoe mooi de zwaartekrachtsgolven overeenkomen met wat hij ook al voorspelde, dan geeft dat wel indicaties. Maar hoe zit dat dan bij zo’n superzwaar zwart gat waar de zwaartekracht erg sterk is?” De foto van Sagittarius A* kan het eerste directe bewijs zijn van het bestaan van een superzwaar zwart gat in het centrum van onze Melkweg; een type zwart gat dat mogelijk in veel centra van sterrenstelsels aanwezig is. Het kan ons iets leren over hoe de natuurkunde werkt op plekken waar de zwaartekracht extreem sterk is.
Zwart gat als een draaikolk
Net als water in de gootsteen, vormt materie die in een zwart gat valt een soort draaikolk-structuur. In die draaikolk trekt het water zo hard aan je, dat je niet meer kunt ontsnappen. In het geval van een zwart gat zou je – als je te dicht bij het midden komt – sneller moeten gaan dan het licht om aan deze trekkracht te kunnen ontsnappen. Maar dat is onmogelijk. Dit is ook de reden dat zwarte gaten zwart zijn: licht kan niet meer ontsnappen. De grens tussen waar licht nog kan ontsnappen en waar het in het zwarte gat gezogen wordt, heet de ‘event horizon’ of waarnemingshorizon. ‘The point of no return’.
Onvoorstelbare applicaties
Hoe zit het dan met de baten voor de maatschappij? “Het testen van de relativiteitstheorie in extreme condities rond een zwart gat brengt nog geen directe applicaties voor onze levens op aarde met zich mee. Maar als je kijkt naar hoe technologische vooruitgang in de geschiedenis geboekt is, begon dat altijd met fundamenteel onderzoek: je bent nieuwsgierig naar hoe de werkelijkheid om je heen in elkaar zit. Daar vloeien applicaties uit, die je in het begin helemaal niet voor mogelijk had gedacht.” Nu al leert dit project ons iets over hoe we met gigantische hoeveelheden data om moeten gaan (petabytes, vele honderden of zelfs duizenden harde schijven zoals die in je computer zitten). Ondanks dat toekomstige applicaties niet te voorspellen zijn, is Davelaar ook hier optimistisch: “Einstein heeft zijn theorie niet ontwikkeld om GPS te laten werken, maar zonder zijn theorie hadden we het nu niet gehad.”
De eerste waarnemingsrun werd in april afgerond. En daarmee is het lange wachten op dat eerste kiekje nu echt begonnen. Het doet niets af aan het enthousiasme van Davelaar. “Het is een heel mooie tijd om in het project in te stappen. Men is er al ruim 20 jaar mee bezig. Ik begon 1 september en in april waren al de eerste metingen. Ik viel met m’n neus in de boter.”
Anne Kwak is masterstudent wetenschapscommunicatie aan de Technische Universiteit Delft. In haar studie wil ze zich vooral gaan richten op het strategisch inzetten van communicatie. Voor haar stage bij de gemeente Eindhoven gaat ze bijvoorbeeld aan de slag om een communicatieadvies te schrijven met communicatieactiviteiten voor projecten die onder het klimaatplan vallen. Hiernaast heeft Anne een master in de ecologie behaald, en is ze erg geïnteresseerd in de natuur, stadsecologie en duurzaamheid
(scientias.nl)
[ Bericht 0% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 20-11-2017 19:04:35 ]
Jagen op een zwart gat om Einstein uit te dagen
Onderzoekers proberen een zwart gat te fotograferen en niemand weet wat ze zullen vinden. “Misschien dat het universum ons wel verbaast.”
Een foto maken van het superzware zwarte gat Sagittarius A* in het midden van ons sterrenstelsel om Einsteins relativiteitstheorie te testen: dat is wat het BlackHoleCam-team, samen met instituten in Noord- en Zuid-Amerika en Azië (het Event Horizon Telescope project), probeert te doen. Het internationale team van astrofysici wil zo Einsteins relativiteitstheorie – die onze zwaartekracht beschrijft – testen. Jordy Davelaar, PhD student in astrofysica aan de Radboud Universiteit in Nijmegen, maakt deel uit van dit team. In een moderne teleconferentiekamer met grote schermen en camera’s praat hij over het project.
Niemand weet wat er gevonden wordt
Davelaar ontwikkelt modellen die beschrijven hoe ‘ons’ zwarte gat, Sagittarius A*, eruit zou zien als Einsteins theorie klopt. “Door theoretische modellen te vergelijken met observaties van de Event Horizon Telescoop kunnen we uitzoeken of Einstein 100 jaar geleden gelijk had.” Maar niemand weet zeker wat ze zullen vinden. Davelaar: “Misschien dat het universum ons wel verbaast.”
![Orbiting the supermassive black hole in our Milky Way in VR [4K]](http://i.ytimg.com/vi/-7krHb9_d-E/0.jpg)
Video van een simulatie van het superzware zwarte gat Sagittarius A* in het midden van ons sterrenstelsel. Gemaakt door J. Davelaar, M. Mościbrodzka, T. Bronzwaer & H. Falcke, BlackHoleCam.
De eerste foto
In april maakte het team de eerste foto met behulp van een netwerk van telescopen over de hele wereld (zie kader hieronder). Maar het zal nog wel even duren voordat het team de foto van het zwarte gat kan laten zien. De data van de verschillende telescopen moet eerst nog gecombineerd worden om zo een virtuele telescoop te vormen ter grootte van de aarde. Deze techniek heet Very Long Baseline Interferometry (VLBI).
Afbeelding: ESO / José Francisco Salgado (josefrancisco.org).
Het netwerk van telescopen
De onderzoekers maakten gebruik van verschillende telescopen, waaronder ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Chili, IRAM 30m in Spanje, de LMT (Large Millimeter Telescope) in Spanje en de SPT (South Pole Telescope) op de Zuidpool. Hoewel de gebruikte telescopen over de hele wereld verspreid zijn, zit er toch een ‘gat’ in het netwerk. In de toekomst hopen de onderzoekers dat gat op te vullen door een telescoop te bouwen in Namibië. Davelaar legt het belang van die telescoop als volgt uit: “We gebruiken de aarde als zijnde een grote telescoop. Dus als de aarde ronddraait, en Amerika en Europa staan meer dan de achterkant, dan kunnen maar een paar telescopen meten, doordat in Afrika geen radiotelescopen staan. Dat zorgt ervoor dat de kwaliteit van je beeld een stuk minder is.” Door de nieuwe telescoop in Namibië “is het alsof je een betere camera hebt.” Davelaars professor Heino Falcke droomt al van het bouwen van telescopen in de ruimte om de fotokwaliteit nog meer te verbeteren. In de ruimte is er geen atmosfeer die de foto kan vertroebelen. En omdat je de positie van de telescopen in de ruimte kunt aanpassen, ben je niet gebonden aan specifieke locaties op aarde. Davelaar: “Dat zou nóg mooier zijn. Maar dat is echt toekomstmuziek.”
Grote vraag is natuurlijk wat er – als alle data straks gecombineerd is – op de eerste foto van een zwart gat te zien zal zijn. De onderzoekers verwachten dat de foto de accretieschijf zal laten zien: een plasma van materie die met extreem hoge snelheden om het zwarte gat wervelt. In het midden zal de schaduw van het zwarte gat te zien zijn: hier is materie maar heel kort aanwezig, omdat het bijna meteen het zwarte gat ingezogen wordt. Er is dus maar heel weinig tijd waarin deze materie kan oplichten op een foto, waardoor dit deel erg donker of zelfs zwart zal zijn op de foto.
“Einsteins theorie is erg mooi en elegant”
Of toont de foto iets heel anders?
Als de foto er niet uitziet zoals Einsteins relativiteitstheorie voorspelt, mist er ineens een fundamenteel deel van ons begrip van het universum. Maar Davelaar is optimistisch: “Einsteins theorie is erg mooi en elegant. Als je ziet wat voor testen het al doorstaan heeft en als je kijkt naar hoe mooi de zwaartekrachtsgolven overeenkomen met wat hij ook al voorspelde, dan geeft dat wel indicaties. Maar hoe zit dat dan bij zo’n superzwaar zwart gat waar de zwaartekracht erg sterk is?” De foto van Sagittarius A* kan het eerste directe bewijs zijn van het bestaan van een superzwaar zwart gat in het centrum van onze Melkweg; een type zwart gat dat mogelijk in veel centra van sterrenstelsels aanwezig is. Het kan ons iets leren over hoe de natuurkunde werkt op plekken waar de zwaartekracht extreem sterk is.
Zwart gat als een draaikolk
Net als water in de gootsteen, vormt materie die in een zwart gat valt een soort draaikolk-structuur. In die draaikolk trekt het water zo hard aan je, dat je niet meer kunt ontsnappen. In het geval van een zwart gat zou je – als je te dicht bij het midden komt – sneller moeten gaan dan het licht om aan deze trekkracht te kunnen ontsnappen. Maar dat is onmogelijk. Dit is ook de reden dat zwarte gaten zwart zijn: licht kan niet meer ontsnappen. De grens tussen waar licht nog kan ontsnappen en waar het in het zwarte gat gezogen wordt, heet de ‘event horizon’ of waarnemingshorizon. ‘The point of no return’.
Onvoorstelbare applicaties
Hoe zit het dan met de baten voor de maatschappij? “Het testen van de relativiteitstheorie in extreme condities rond een zwart gat brengt nog geen directe applicaties voor onze levens op aarde met zich mee. Maar als je kijkt naar hoe technologische vooruitgang in de geschiedenis geboekt is, begon dat altijd met fundamenteel onderzoek: je bent nieuwsgierig naar hoe de werkelijkheid om je heen in elkaar zit. Daar vloeien applicaties uit, die je in het begin helemaal niet voor mogelijk had gedacht.” Nu al leert dit project ons iets over hoe we met gigantische hoeveelheden data om moeten gaan (petabytes, vele honderden of zelfs duizenden harde schijven zoals die in je computer zitten). Ondanks dat toekomstige applicaties niet te voorspellen zijn, is Davelaar ook hier optimistisch: “Einstein heeft zijn theorie niet ontwikkeld om GPS te laten werken, maar zonder zijn theorie hadden we het nu niet gehad.”
De eerste waarnemingsrun werd in april afgerond. En daarmee is het lange wachten op dat eerste kiekje nu echt begonnen. Het doet niets af aan het enthousiasme van Davelaar. “Het is een heel mooie tijd om in het project in te stappen. Men is er al ruim 20 jaar mee bezig. Ik begon 1 september en in april waren al de eerste metingen. Ik viel met m’n neus in de boter.”
Anne Kwak is masterstudent wetenschapscommunicatie aan de Technische Universiteit Delft. In haar studie wil ze zich vooral gaan richten op het strategisch inzetten van communicatie. Voor haar stage bij de gemeente Eindhoven gaat ze bijvoorbeeld aan de slag om een communicatieadvies te schrijven met communicatieactiviteiten voor projecten die onder het klimaatplan vallen. Hiernaast heeft Anne een master in de ecologie behaald, en is ze erg geïnteresseerd in de natuur, stadsecologie en duurzaamheid
(scientias.nl)
[ Bericht 0% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 20-11-2017 19:04:35 ]
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
15-06-2018
Astronomen zien hoe zwart gat een ster in stukken scheurt
Een primeur!
Het gebeurde allemaal op bijna 150 miljoen lichtjaar van de aarde. Daar vinden we twee botsende sterrenstelsels die samen aangeduid worden als Arp 299. In het hart van één van deze sterrenstelsels bevindt zich een zwart gat dat 20 miljoen keer zwaarder is dan de zon. En dat zwarte gat heeft een ster verscheurd die iets meer dan twee keer zwaarder is dan onze zon. Het leidde tot het ontstaan van een snel groeiende en snel bewegende straalstroom (zie kader). En die hebben onderzoekers gespot. “Nog niet eerder zijn we in staat geweest om de vorming en evolutie van een straalstroom die uit zo’n gebeurtenis voorkwam, direct waar te nemen,” vertelt onderzoeker Miguel Perez-Torres.
Straalstroom
Een zwart gat heeft een enorme aantrekkingskracht. Wanneer materie – zoals een ster – te dicht bij het zwarte gat in de buurt komt, kan het dan ook niet aan de zwaartekracht van het zwarte gat ontsnappen. Het zwarte gat trekt het materiaal naar zich toe, waarna het een roterende schijf rond het zwarte gat vormt. Die schijf brengt intense röntgenstraling voort, maar genereert ook uit materie opgebouwde straalstromen die met hoge snelheden wegschieten.
Hoe het begon
De onderzoekers kwamen de heftige gebeurtenis in 2005 op het spoor. Met behulp van de William Herschel Telescoop op de Canarische Eilanden ontdekten ze een heldere puls infrarood straling die afkomstig was van de kern van één van de Arp 299-stelsels. En een half jaar later spotten onderzoekers weer net iets andere straling, afkomstig van dezelfde plek. “Terwijl de tijd voortschreed, bleef het nieuwe object helder op infrarode- en radiogolflengten, maar niet in zichtbaar licht en röntgenstraling,” legt onderzoeker Seppo Mattila uit. “De meest waarschijnlijke verklaring daarvoor is dat dik interstellair gas en stof nabij het centrum van het sterrenstelsel de röntgenstraling en het zichtbare licht absorbeerde en weer uitzond als infrarode straling.”
Een artistieke impressie van het zwarte gat in Arp 299. Te zien is hoe het zwarte gat een ster verscheurt en materiaal van de ster in een schijf om zich heen trekt, waarna een straalstroom ontstaat. Afbeelding:
Straalstroom
De onderzoekers bleven de stralingsbron gedurende maar liefst tien jaar observeren. In eerste instantie dachten ze nog een supernova op het spoor te zijn. Maar door de jaren heen werd de voor een actief zwart gat zo kenmerkende straalstroom steeds duidelijker.
Bijzonder
In feite namen onderzoekers de gevolgen van een door een zwart gat veroorzaakte stellaire dood (ook wel een Tidal Disruption Event (TDE) genoemd) waar. Het is best bijzonder. “Het grootste deel van de tijd zijn supermassieve zwarte gaten niet actief aan het eten, oftewel stil,” vertelt Perez-Torres. “Tidal disruption events bieden ons een unieke mogelijkheid om ons begrip van de vorming en evolutie van straalstromen in de nabijheid van deze krachtige objecten te vergroten.”
De onderzoekers hebben goede hoop dat ze in de nabije toekomst nog veel meer van dit soort dingen gaan zien én herkennen. “Door het stof dat al het zichtbare licht absorbeerde kan dit Tidal Disruption Event wel eens het topje van de ijsberg zijn van een – tot voor kort – verborgen populatie,” denkt Mattila. “Door naar deze gebeurtenissen te kijken met infrarood- en radiotelescopen zijn we wellicht in staat om er veel meer te ontdekken en daar ook van te leren.”
(scientias.nl)
Astronomen zien hoe zwart gat een ster in stukken scheurt
Een primeur!
Het gebeurde allemaal op bijna 150 miljoen lichtjaar van de aarde. Daar vinden we twee botsende sterrenstelsels die samen aangeduid worden als Arp 299. In het hart van één van deze sterrenstelsels bevindt zich een zwart gat dat 20 miljoen keer zwaarder is dan de zon. En dat zwarte gat heeft een ster verscheurd die iets meer dan twee keer zwaarder is dan onze zon. Het leidde tot het ontstaan van een snel groeiende en snel bewegende straalstroom (zie kader). En die hebben onderzoekers gespot. “Nog niet eerder zijn we in staat geweest om de vorming en evolutie van een straalstroom die uit zo’n gebeurtenis voorkwam, direct waar te nemen,” vertelt onderzoeker Miguel Perez-Torres.
Straalstroom
Een zwart gat heeft een enorme aantrekkingskracht. Wanneer materie – zoals een ster – te dicht bij het zwarte gat in de buurt komt, kan het dan ook niet aan de zwaartekracht van het zwarte gat ontsnappen. Het zwarte gat trekt het materiaal naar zich toe, waarna het een roterende schijf rond het zwarte gat vormt. Die schijf brengt intense röntgenstraling voort, maar genereert ook uit materie opgebouwde straalstromen die met hoge snelheden wegschieten.
Hoe het begon
De onderzoekers kwamen de heftige gebeurtenis in 2005 op het spoor. Met behulp van de William Herschel Telescoop op de Canarische Eilanden ontdekten ze een heldere puls infrarood straling die afkomstig was van de kern van één van de Arp 299-stelsels. En een half jaar later spotten onderzoekers weer net iets andere straling, afkomstig van dezelfde plek. “Terwijl de tijd voortschreed, bleef het nieuwe object helder op infrarode- en radiogolflengten, maar niet in zichtbaar licht en röntgenstraling,” legt onderzoeker Seppo Mattila uit. “De meest waarschijnlijke verklaring daarvoor is dat dik interstellair gas en stof nabij het centrum van het sterrenstelsel de röntgenstraling en het zichtbare licht absorbeerde en weer uitzond als infrarode straling.”
Een artistieke impressie van het zwarte gat in Arp 299. Te zien is hoe het zwarte gat een ster verscheurt en materiaal van de ster in een schijf om zich heen trekt, waarna een straalstroom ontstaat. Afbeelding:
Straalstroom
De onderzoekers bleven de stralingsbron gedurende maar liefst tien jaar observeren. In eerste instantie dachten ze nog een supernova op het spoor te zijn. Maar door de jaren heen werd de voor een actief zwart gat zo kenmerkende straalstroom steeds duidelijker.
Bijzonder
In feite namen onderzoekers de gevolgen van een door een zwart gat veroorzaakte stellaire dood (ook wel een Tidal Disruption Event (TDE) genoemd) waar. Het is best bijzonder. “Het grootste deel van de tijd zijn supermassieve zwarte gaten niet actief aan het eten, oftewel stil,” vertelt Perez-Torres. “Tidal disruption events bieden ons een unieke mogelijkheid om ons begrip van de vorming en evolutie van straalstromen in de nabijheid van deze krachtige objecten te vergroten.”
De onderzoekers hebben goede hoop dat ze in de nabije toekomst nog veel meer van dit soort dingen gaan zien én herkennen. “Door het stof dat al het zichtbare licht absorbeerde kan dit Tidal Disruption Event wel eens het topje van de ijsberg zijn van een – tot voor kort – verborgen populatie,” denkt Mattila. “Door naar deze gebeurtenissen te kijken met infrarood- en radiotelescopen zijn we wellicht in staat om er veel meer te ontdekken en daar ook van te leren.”
(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
10-04-2019
Astronomen maken eerste foto van een zwart gat
De eerste ‘foto’ van een zwart gat. Afgebeeld is het superzware zwarte gat in de kern van het 55 miljoen lichtjaar verre sterrenstelsel M87. (EHT Collaboration)
De Event Horizon Telescope (EHT) – een wereldwijde array van acht radiotelescopen die door internationale samenwerking tot stand is gekomen – is ontworpen om beelden te maken van een zwart gat. Vandaag hebben onderzoekers van de EHT, via gecoördineerde persconferenties over de hele wereld, bekendgemaakt dat ze hun doel hebben bereikt. Ze hebben het eerste directe visuele bewijs gepresenteerd van een superzwaar zwart gat en zijn schaduw.
Deze doorbraak is vandaag aangekondigd in een reeks van zes artikelen die vandaag in een speciaal nummer van de Astrophysical Journal Letters zijn gepubliceerd. De foto toont het zwarte gat in het centrum van Messier 87, een kolossaal sterrenstelsel in de nabije Virgocluster. Het zwarte gat is 55 miljoen lichtjaar van de aarde verwijderd en heeft 6,5 miljard keer zoveel massa als de zon.
Zwarte gaten zijn uitzonderlijke kosmische objecten met enorme massa’s, maar extreem compacte afmetingen. Deze objecten beïnvloeden hun omgeving op extreme wijze. Ze vervormen de ruimtetijd en verhitten het hen omringende materiaal tot enorm hoge temperaturen.
‘In een heldere omgeving, zoals een schijf van gloeiend gas, verwachten we dat een zwart gat een donker gebied veroorzaakt, vergelijkbaar met een schaduw – iets dat voorspeld is door Einsteins algemene relativiteitstheorie, maar dat we tot nu toe nog nooit hadden gezien,’ legt Heino Falcke van de Radboud Universiteit en voorzitter van de wetenschappelijke raad van de EHT uit. ‘Deze schaduw, veroorzaakt door het gravitationeel afbuigen en invangen van licht door de waarnemingshorizon, openbaart veel over de aard van deze fascinerende objecten en heeft ons in staat gesteld om de enorme massa van het zwarte gat in M87 te meten.’
Diverse kalibratie- en beeldweergavemethoden hebben het bestaan aan het licht gebracht van een ringachtige structuur met een donker centraal gebied – de schaduw van het zwarte gat – dat gedurende meerdere onafhankelijke EHT-waarnemingen standhield.
Bij de EHT-waarnemingen wordt gebruik gemaakt van een techniek die Very Long Baseline Interferometry (VLBI) wordt genoemd. Bij deze techniek worden ver uiteen gelegen telescoopfaciliteiten met elkaar gesynchroniseerd en wordt de draaiing van onze planeet benut om één enorme radiotelescoop ter grootte van de aarde na te bootsen voor waarnemingen op een golflengte van 1,3 millimeter. Op die manier bereikt de EHT een hoekoplossend vermogen van 20 microboogseconden – voldoende om vanuit een café in Parijs een krant in New York te kunnen lezen. (EE)
allesoverterrenkunde)
Astronomen maken eerste foto van een zwart gat
De eerste ‘foto’ van een zwart gat. Afgebeeld is het superzware zwarte gat in de kern van het 55 miljoen lichtjaar verre sterrenstelsel M87. (EHT Collaboration)
De Event Horizon Telescope (EHT) – een wereldwijde array van acht radiotelescopen die door internationale samenwerking tot stand is gekomen – is ontworpen om beelden te maken van een zwart gat. Vandaag hebben onderzoekers van de EHT, via gecoördineerde persconferenties over de hele wereld, bekendgemaakt dat ze hun doel hebben bereikt. Ze hebben het eerste directe visuele bewijs gepresenteerd van een superzwaar zwart gat en zijn schaduw.
Deze doorbraak is vandaag aangekondigd in een reeks van zes artikelen die vandaag in een speciaal nummer van de Astrophysical Journal Letters zijn gepubliceerd. De foto toont het zwarte gat in het centrum van Messier 87, een kolossaal sterrenstelsel in de nabije Virgocluster. Het zwarte gat is 55 miljoen lichtjaar van de aarde verwijderd en heeft 6,5 miljard keer zoveel massa als de zon.
Zwarte gaten zijn uitzonderlijke kosmische objecten met enorme massa’s, maar extreem compacte afmetingen. Deze objecten beïnvloeden hun omgeving op extreme wijze. Ze vervormen de ruimtetijd en verhitten het hen omringende materiaal tot enorm hoge temperaturen.
‘In een heldere omgeving, zoals een schijf van gloeiend gas, verwachten we dat een zwart gat een donker gebied veroorzaakt, vergelijkbaar met een schaduw – iets dat voorspeld is door Einsteins algemene relativiteitstheorie, maar dat we tot nu toe nog nooit hadden gezien,’ legt Heino Falcke van de Radboud Universiteit en voorzitter van de wetenschappelijke raad van de EHT uit. ‘Deze schaduw, veroorzaakt door het gravitationeel afbuigen en invangen van licht door de waarnemingshorizon, openbaart veel over de aard van deze fascinerende objecten en heeft ons in staat gesteld om de enorme massa van het zwarte gat in M87 te meten.’
Diverse kalibratie- en beeldweergavemethoden hebben het bestaan aan het licht gebracht van een ringachtige structuur met een donker centraal gebied – de schaduw van het zwarte gat – dat gedurende meerdere onafhankelijke EHT-waarnemingen standhield.
Bij de EHT-waarnemingen wordt gebruik gemaakt van een techniek die Very Long Baseline Interferometry (VLBI) wordt genoemd. Bij deze techniek worden ver uiteen gelegen telescoopfaciliteiten met elkaar gesynchroniseerd en wordt de draaiing van onze planeet benut om één enorme radiotelescoop ter grootte van de aarde na te bootsen voor waarnemingen op een golflengte van 1,3 millimeter. Op die manier bereikt de EHT een hoekoplossend vermogen van 20 microboogseconden – voldoende om vanuit een café in Parijs een krant in New York te kunnen lezen. (EE)
allesoverterrenkunde)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
|
|
