Zoek in de site...

19|04|15 A Black Hole Revealed | Current Affairs Lecture by astrophysicist Heino Falcke

A Black Hole RevealedA Black Hole Revealed | Current Affairs Lecture by astrophysicist Heino Falcke | Monday 15 April 2019 | 12.30 – 13.15 hrs | Theatre Hall C, Radboud University

VOX -Zo beleefde Heino Falcke zijn wereldprimeur | Nederlands Dagblad - 'Zwart gat doet denken aan de hel' | Podcast | Video wegens technische redenen niet beschikbaar. Excuses / Unfortunately the video is not available, due to technical reasons

Announcement - On Wednesday 10 April 2019 the research team of the Event Horizon Telescope revealed the first picture of a black hole. What is the scientific relevance of this picture and what meaning does it have for our world view? And why do black holes appeal so much to our imagination? Come and listen to astrophysicist Heino Falcke of Radboud University and learn more about these mysterious objects. See the full text below

Aankondiging - Op woensdag 10 april 2019 presenteerde het onderzoeksteam achter de Event Horizon Telescope de allereerste foto van een zwart gat. Wat betekent deze foto voor de wetenschap en voor ons wereldbeeld? En waarom spreken zwarte gaten zo tot de verbeelding? Kom luisteren naar astrofysicus Heino Falcke van de Radboud Universiteit en leer meer over deze mysterieuze objecten. Zie de volledige aankondigingstekst onderin.

Verslag - Een foto van het einde van tijd en ruimte

Op woensdag 10 april 2019 presenteerde het onderzoeksteam achter de Event Horizon Telescope de allereerste foto van een zwart gat. In een overvolle theaterzaal C vertelde astrofysicus Heino Falcke hoe de foto tot stand is gekomen en ging hij in gesprek met zijn promovendi Freek Roelofs, Michael Janssen, Sara Issaoun en Thomas Bronzwaer over het belang het onderzoek naar zwarte gaten. Filosoof Cees Leijenhorst was gespreksleider.

Een unieke ontdekking

Heino Falcke vertelde eerst kort over de onthulling van de foto. Niet alleen wetenschappers, maar ook het bredere publiek leek daadwerkelijke ontroerd door de bekendmaking van de foto: “Mensen hebben er natuurlijk een idee bij, maar nu kan iedereen het ook echt zien.” Ook voor Falcke zelf was het unieke ervaring: “Het was alsof je de liefde van je leven voor het eerst ontmoet. Je hebt allerlei ideeën hoe ze er uit zou kunnen zien en nu je haar op de foto ziet is ze nog mooier dan je je had kunnen voorstellen.” Maar met alleen een foto was het Event Horizon-team er nog niet. Ze moesten eerst vaststellen of de foto ook echt was. Zag men daadwerkelijk een zwart gat? Dat was een stressvol en zenuwslopend proces, maar uiteindelijk kon het team bevestigen dat ze inderdaad een zwart gat had vastgelegd.

Foto: Alexander Currie

Astrofysica 101

Waarom is deze foto van een zwart gat zo’n grote doorbraak voor de wetenschap? Om dit te begrijpen vertelde Falcke over de spanning tussen kwantumfysica en Einsteins algemene relativiteitstheorie. Volgens de algemene relativiteitstheorie heeft zwaartekracht een effect op de geometrie van tijd en ruimte. In aanwezigheid van massa vervormen tijd en ruimte. “Dat klinkt misschien gek en abstract, maar we gebruiken die algemene relativiteitstheorie bijvoorbeeld bij het gebruik van GPS op onze mobiele telefoons. De tijd in de satellieten rondom de aarde gaat net iets sneller dan op Aarde, want de massa van de Aarde vervormt de ruimtetijd. Daarvoor moet je corrigeren als je wil dat je GPS goed blijft werken.” Een puzzel voor natuurkundigen is dat de relativiteitstheorie en de kwantummechanica niet op elkaar aansluiten. Waar de ene theorie uitgaat van de ruimtetijd als een meetkundige structuur heeft deze volgens de andere theorie helemaal geen vaste vorm. Rondom de mysterieuze zwarte gaten lijken de twee botsende theorieën samen te komen. 

Onmeetbare zwarte gaten

Een zwart gat is een punt in de ruimte (point mass) waar een enorme massa zich. Het is een plek waar, onder invloed van een enorme zwaartekracht, de tijd tot stilstand komt en het licht niet kan ontsnappen. Falcke omschreef het als “een hele diepe tunnel, zo diep, dat er op een bepaald moment geen licht meer naar buiten kan komen.” Het zwarte gat verhit de omgeving tot enorme temperaturen en kromt de ruimtetijd. De grens waarop licht nog net aan de zwaartekracht van het zwarte gat kan ontsnappen heet de waarnemingshorizon (event horizon), die waarneembaar is als een soort emissie-ring rondom het zwarte gat.

Zwarte gaten fascineren wetenschappers, zo stelde Falcke. “Er is dus een punt in ons universum waar alles in kan, maar niets meer uit kan. Hoe kan dat? Wat voor natuurkunde schuilt hier achter? We kunnen dat wel theoretisch benaderen, maar we kunnen het nooit daadwerkelijk meten. Het is het einde van de observeerbare ruimte.” Precies daarom noemde Falcke zwarte gaten ook wel “het einde van tijd en ruimte.” De bewijzen voor het bestaan van zwarte gaten waren tot nu toe ook alleen gebaseerd op theorie. Er was geen empirisch bewijsmateriaal.

Foto: Alexander Currie

Event Horizon Telescope

Het uitblijven van empirisch bewijs vormde de aanleiding voor Falcke’s onderzoek. Hij vertelde hoe hij zich twintig jaar geleden tijdens zijn PhD-project al afvroeg of het niet mogelijk zou zijn om een afbeelding of foto te maken van een zwart gat. “Rondom de waarnemingshorizon van zwarte gaten komen radiodeeltjes vrij. Zou het niet interessant zijn om dit te zien?”. Falcke’s team bedacht dat er een schaduw zou moeten zijn gecreëerd met daaromheen een ring van fotonen, wanneer een zwarte gat zich zou bevinden in een gebied met gloeiend gas.

Falcke legde uit hoe ze door middel van de Event Horizon Telescope - een netwerk van acht perfect gesynchroniseerde telescopen verspreid over de aarde - erin slaagden om het zwarte gat in het sterrenstelsel Messier 87 in beeld te brengen. De radiogolven werden door verschillende telescopen opgevangen, maar vervolgens moest de data nog worden geïnterpreteerd. De berekening duurde maanden, maar uiteindelijk bleek het zwarte gat er precies uit te zien zoals voorspelt, namelijk als “een zwart vlak omringt door een hellevuur.” Het uiterlijk van de zwarte gaten zoals Falcke en zijn team ze hadden afgebeeld aan de hand van computer simulaties bleken overeen te komen met de werkelijkheid: “de gesimuleerde wereld was exact zoals de echte wereld.”

Foto: Alexander Currie

Beelden en fascinatie

In het nagesprek vroeg Cees Leijenhorst in hoeverre de foto nu een afspiegeling van de werkelijkheid is. Het blijft een synthetische afbeelding, een weergave die onderzoekers gemaakt hebben op basis van de ontvangen data. De verschillende kleuren heeft het team zelf aan de foto toegevoegd. Is het wel echt een empirische bevestiging van een zwart gat? Het team van Falcke stelde dat het niet een artificieel beeld is. De foto is een representatie van de radiogolven die telescopen hebben opgevangen. Mensen kunnen die radiogolven niet zien, maar ze zijn er wel degelijk. Wat de onderzoekers hebben gedaan is de radiogolven visualiseren. “De kleur is misschien kunst, maar de rest is wel degelijk wetenschap.” Verder spraken Cees en de Nijmeegse tak van het Event Horizon Team over onze fascinatie met zwarte gaten. Volgens Sara Issaoun hebben zwarte gaten inderdaad een soort mysterieuze aantrekkingskracht. “Zwarte gaten motiveren ons als mens om na te denken over wat er achter deze duisternis ligt. Het drijft onze nieuwsgierigheid.”

Door: Tjidde Tempels

Wil je op de hoogte blijven van onze activiteiten? Schrijf je dan in voor de tweewekelijkse nieuwsbrief.

Aankondiging/Anouncement

A black hole revealed

Photo: RADBOUD UNIVERSITY/J. DAVELAAR, BLACKHOLECAM PROJECT

Nederlands volgt Engels. 

On Wednesday 10 April 2019 the research team of the Event Horizon Telescope revealed the first picture of a black hole. What is the scientific relevance of this picture and what meaning does it have for our world view? And why do black holes appeal so much to our imagination? Come and listen to astrophysicist Heino Falcke of Radboud University and learn more about these mysterious objects.

Picture from radio waves

Until recently there was only theoretical proof of the existence of black holes. Now, by means of radio waves collected by the Event Horizon Telescope, the first picture of a black hole at the center of our galaxy was taken. The Event Horizon Telescope is a network of eight perfectly synchronized telescopes situated across the earth. It took months to interpret all the data collected by these telescopes. On 10 April the picture of the black hole was publicized, an important scientific breakthrough.

Mythical objects

Heino Falcke stood at the cradle of the general idea behind the Event Horizon Telescope. He explains how the picture of the black hole was created and what its scientific importance is. After that he will participate in a conversation with four PhD’s of his research team, who were involved in the project. What can we derive from the picture? Since we know so little about black holes they become almost mythical objects. They are often mentioned as the key to knowledge about the essence of the universe and our reality. Heino Falcke also called them “the ultimate endpoints of space and time.” What does this mean? And is the first picture of a black hole a first step to unravelling its mysteries?

Philosopher Cees Leijenhorst moderates the discussion.

This program is in English.


About the speakers

Heino Falcke is professor of astrophysics and radio astronomy at Radboud University. In 2000 he published a paper in which he presented the idea of picturing a black hole by synchronizing radio telescopes. With this idea he stood at the cradle of the principle behind the Event Horizon Telescope.

Freek Roelofs is a PhD student at Radboud University. He develops software for generating pictures of black holes and did observations at the telescope in Arizona, one of the telescopes of the Event Horizon Telescope project.

Michael Janssen is a PhD student at Radboud University. He develops software for the calibration between radio telescopes and did observations at the telescope in Mexico, one of the telescopes of the Event Horizon Telescope project.

Sara Issaoun is a PhD student at Radboud University. She develops software for the calibration between radio telescopes and did observations at the telescope in Arizona, one of the telescopes of the Event Horizon Telescope project.

Thomas Bronzwaer is a PhD student at Radboud University. He develops images and animations of black holes.

This is an event by Radboud Reflects, Radboud University and VOX.

NEDERLANDS

Op woensdag 10 april 2019 presenteerde het onderzoeksteam achter de Event Horizon Telescope de allereerste foto van een zwart gat. Wat betekent deze foto voor de wetenschap en voor ons wereldbeeld? En waarom spreken zwarte gaten zo tot de verbeelding? Kom luisteren naar astrofysicus Heino Falcke van de Radboud Universiteit en leer meer over deze mysterieuze objecten.

Foto uit radiogolven

Tot voor kort bestond er alleen nog maar theoretisch bewijs voor het bestaan van zwarte gaten. Aan de hand van radiogolven verzameld door de Event Horizon Telescope is voor het eerst een foto gemaakt van de rand van een zwart gat in het centrum van ons zonnestelsel. De Event Horizon Telescope is een netwerk van acht perfect gesynchroniseerde telescopen verspreid over de aarde. Het duurde maanden voordat alle data van al deze telescopen was geïnterpreteerd. Op 10 april werd de foto gepubliceerd, een belangrijke wetenschappelijke doorbraak.

Mythische objecten

Heino Falcke stond aan de wieg van het idee achter de Event Horizon Telescope. Hij legt uit hoe de foto tot stand is gekomen en wat het wetenschappelijk belang ervan is. Daarna gaat hij in gesprek met vier PhD’s uit zijn onderzoeksgroep, die bij het project betrokken waren. Wat kunnen we uit de foto afleiden? Zwarte gaten zijn bijna mythische objecten waar we weinig van af weten. Ze worden vaak geduid als de sleutel tot het begrijpen van de aard van het universum en onze realiteit. Heino Falcke noemde ze ook “ultieme eindpunten van ruimte en tijd”. Wat wordt daarmee bedoeld? En is de foto van het zwarte gat een eerste stap richting het ontrafelen van de mysteries rondom zwarte gaten?

Filosoof Cees Leijenhorst is gespreksleider.

De voertaal is Engels.

Over de sprekers

Heino Falcke is hoogleraar astrodeeltjesfysica en radioastronomie aan de Radboud Universiteit. In 2000 publiceerde hij een paper waarin hij voor het eerst het idee opperde om een zwart gat te fotograferen door radiotelescopen onderling te koppelen. Daarmee stond hij aan de wieg van het principe achter de Event Horizon Telescope.

Freek Roelofs is promovendus aan de Radboud Universiteit. Hij ontwikkelt software voor het genereren van foto’s van zwarte gaten en deed observaties bij de telescoop in Arizona, een van de telescopen uit het Event Horizon Telescope-project.

Michael Janssen is promovendus aan de Radboud Universiteit. Hij ontwikkelt software voor de onderlinge kalibratie van telescopen en deed observaties bij de telescoop in Mexico, een van de telescopen uit het Event Horizon Telescope-project.

Sara Issaoun is promovendus aan de Radboud Universiteit. Zij ontwikkelt software voor de onderlinge kalibratie van telescopen en deed observaties bij de telescoop in Arizona, een van de telescopen uit het Event Horizon Telescope-project.

Thomas Bronzwaer is promovendus aan de Radboud Universiteit. Hij ontwikkelt afbeeldingen en animaties van zwarte gaten.

Dit is een programma van Radboud Reflects, de Radboud Universiteit en VOX.

Kom je vaker naar de lezingen van Radboud Reflects? Dan is een Radboud Reflects-abonnement misschien interessant.

Wil je op de hoogte blijven van onze activiteiten? Schrijf je dan in voor de tweewekelijkse nieuwsbrief.