Altijd al willen weten hoe het is om langs een zwart gat te vliegen? Nu kun je het meemaken. Je hoeft er geen zware astronautentraining voor te doorstaan, een virtual reality-bril opzetten is genoeg. Dit is te danken aan astronomen van de Radboud Universiteit in Nijmegen en de Goethe-Universität in Frankfurt. Zij hebben een indrukwekkende en wetenschappelijk realistische simulatie gemaakt van het superzware zwarte gat in het centrum van onze Melkweg: Sagittarius A*.
In de simulatie vlieg je naar het zwarte gat toe. Omdat de enorme massa van het zwarte gat de ruimtetijd kromt, zie je het licht van de achtergelegen sterren afgebogen worden. Dan wordt een rode gloed zichtbaar die rondom Sagittarius A* kolkt. Deze rode draaikolk bestaat uit materie die het zwarte gat ingezogen wordt. De materie gloeit door de extreme krachten die erop werken. Het grootste gedeelte wordt het gat ingezogen en verdwijnt. Maar een deel wordt meegenomen in een jet die door de sterke magneetvelden rondom het zwarte gat wordt weggespuwd. Op die jet surf je mee en langzaam verdwijnt Sagittarius A* en de gloeide materie in de verte.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
Die rode kolk is er niet alleen bij gesimuleerd om het gat zichtbaar te maken. Het bestaat echt. ‘In het geval van Sagittarius A* bestaat het waarschijnlijk uit interstellair gas dat weggeblazen is door sterren in de omgeving’, zegt promovendus Jordy Davelaar van de Radboud Universiteit. Hij begon met het ontwikkelen van de simulatie als projectje naast zijn promotiewerk. ‘Maar dat is een beetje uit de hand gelopen.’
Foto’s van Sagittarius A*
De simulatie is een prachtige reclamespot voor de sterrenkunde en met name het zwarte-gaten-onderzoek. Maar het is ook wetenschappelijk interessant. ‘Met deze simulatie kunnen we een kijkje nemen bij een zwart gat, om te zien hoe de dynamiek werkt en waar het licht vandaan komt’, zegt Davelaar.
In de toekomst kunnen de simulaties vergeleken worden met echte ‘foto’s’ van Sagittarius A*. Astronomen zijn bezig om met de Event Horizon-telescoop plaatjes te schieten van de directe omgeving (de ‘schaduw’) van dit zwarte gat. Zodra die er zijn, vergelijken onderzoekers ze met de simulaties die gebaseerd zijn op verschillende theoretische modellen die het zwarte gat beschrijven. Zo kijken de astronomen welk model de werkelijke observaties het best verklaart.
Het zwarte gat van Interstellar
De Nijmeegse simulatie is niet het eerste filmpje waarin (de omgeving) van een zwart gat getoond wordt. Ook in de film Interstellar komt een zwart gat voor. Die plaatjes zijn ook gebaseerd op wetenschappelijke kennis. Ze werden ontworpen met hulp van nobelprijswinnaar Kip Thorne.
‘In die film laten ze heel mooi de kromming van de ruimtetijd door het zwarte gat zien. Maar ons filmpje is realistischer. Interstellar houdt er bijvoorbeeld geen rekening mee dat de gloeiende materieschijven om een zwart gat roteren. Dat levert een asymmetrie op in de schijf. Die zie je niet in de film’, zegt Davelaar. ‘Het is uiteindelijk toch een sciencefictionfilm en daar gaat vooral om de esthetiek en niet alleen om de wetenschappelijke correctheid.’
Met een virtual reality-bril waan je je echt tussen de sterren en vlieg je langs het zwarte gat. Maar je kunt de simulatie ook thuis op je computerscherm bewonderen als 2D filmpje.