Is de foto van het zwarte gat een echte “foto”?

[Luuk H]

Het is dan zover, de eerste foto van een zwart gat. Wat ik mij eigenlijk nog afvraag als ik de foto zie is wat we nou eigenlijk zien. De twee vragen waar ik het meest mee zit zijn: Is het oranje dat we op de foto zien nu echt licht, of een reconstructie gemaakt uit gegevens die eigenlijk iets anders voorstellen dan licht? En als het echt licht is, klopt de kleur dan ook? Is dat wat wij om het zwarte gaat heen zien ook echt oranje, of is het kunstmatig ingekleurd?

[MrChemistry]

Volgens mij is het de complementaire kleur, maar weet niet zeker. Wat ik wel van de perconferentie begreep is dat het een storm rondom de Zwarte gat was (vanwege de zwaartekracht) en de fotonen waren de deeltjes die het de kleur gaven. Weet het niet meer zeker  

[Bladerunner]

De foto is echt, maar de kleuren niet. Het is namelijk genomen met een aantal samenwerkende radio telescopen en die zien niet de 'kleuren' die wij zien met het blote oog. Dus om de voor ons oog onzichtbare straling zichtbaar te maken wordt er een kleur aan toegekend. Net als met b.v. een infrarood opname. Dit heet een 'false color image' en dat is dus een methode om b.v. UV en IR straling voor ons aanschouwelijk te maken.

[Bladerunner]

Hier een korte beschrijving hoe een 'foto' gemaakt met een radiotelescoop vertaald wordt naar een voor ons vertrouwelijke beeld maar dan wel met kleuren die niet kloppen met wat het onbewerkte radiobeeld was.

[Benm]

Het is inderdaad een radio-astronomische opname, waarbij kortere golflengtes in het radiospectrum wel overeenkomen met kortere golflengtes in de foto, maar een enorm eind in het spectrum opgeschoven om het zichtbaar te maken. Ook is het niet echt een foto in de zin van deze gemaakt is met 1 telescoop in 1 opname, maar een collectie van data van meerdere telescopen over een redelijke lange tijd. 
 
Als je naar de foto op je beeldscherm kijkt is het niet iets dat je in ook werkelijkheid zou kunnen zien als je zo dicht bij het zwarte gat was dat het met het blote oog waarneembaar was. Afgezien van dat het niet deze kleur zou hebben zou je het waarschijnlijk ook niet kunnen navertellen. 

[Gast]

Hiet een mooie uitleg vind ik:

https://youtu.be/dQz1PZ7IhHQ

Fragmenten van echte foto's van radiogolven die mbv supercomputers opgevuld is tot een afbeelding.

[digits]

Ik vraag me af in hoeverre dit bewijst dat de relativiteitstheorie correct is.
 
Als ik het goed begrijp, moet men er precies werken met atoomklokken en signalen. Dat doet me vermoeden dat men hier reeds de relativiteitstheorie gebruikt om tijdsverschillen en effecten goed te begrijpen. Zelfs een eenvoudig GPS signaal naar satellieten dichtbij aarde worden gecorrigeerd om erg precies te werken.
 
Vervolgens begrijp ik uit het bovengelinkte youtube filmpje dat men zich baseert op computermodellen om te bekijken welk model het meest waarschijnlijk is. Dit model maakt -veronderstel ik- ook weer gebruik van de relativiteitstheorie.
 
Samengevat kan men zeggen dat men berekeningen gebaseerd op de relaitiveitstheorie gebruikt om een simulatie met behulp van de relaitiviteitstheorie te valideren om zo tot het besluit te komen dat de relaitiveitstheorie klopt.
 
Is dit geen cirkel redenering? Zal een simulatie die voldoet aan de hudiige theorieën sowieso niet als meest waarschijnlijk worden beschouwd?

[Benm]

Het is geen cirkelredening in de zin van dat men een instrument gebruikt dat precies dat plaatje oplevert als de relativiteitstheorie klopt. 
 
Met aspecten van relativiteit hebben we continu van doen, bijvoorbeeld met het synchroniseren van die klokken. Dat speelt altijd een rol, en de aarde is al zo groot dat de lichtsnelheid een merkbare factor is in hoe snel je data tussen continenten kunt krijgen. 
 
Wat het wel is is een toets hoe relativiteitstheorie zich houdt onder extreme omstandigheden zoals het zwarte gat in kwestie. Het is een waarneming van wat zwaartekracht doet in een extreme situatie, rond een zwart gat dat miljarden keren zwaarder is dan onze zon. Uiteraard kunnen we ook meten hoe de zon ruimte buigt, maar iets veel zwaarders dan dat hebben we niet om de hoek liggen. 
 
Uiteraard weten we wel dat het werkt zoals voorspeld met massa's die een eindje zwaarder zijn dan de zon, door gravitational lensing en dergelijke, maar rond een object zo zwaar als dit zijn niet eerder observaties gedaan. En ja, het ziet eruit zoals de theorie voorspelde, maar als het compleet anders was geweest dan hadden we dat gezien. 

[Bladerunner]

Ik denk dat je wel kunt stellen dat deze foto eerder een bevestiging is van het zwarte gat model en niet zozeer van de relativiteitstheorie. (Die is tot dusverre al op heel wat andere manieren en experimenten bevestigd).
 
Het is ongetwijfeld precisiewerk, maar het aantal telescopen en onderlinge afstanden was nodig om een grotere gevoeligheid en resolutie te krijgen. Er zullen natuurlijk wel allerlei correcties en dergelijke zijn uitgevoerd maar ik vermoed dat de relativiteitstheorie bij dit project eigenlijk helemaal geen actieve rol speelde.

[digits]

Bedankt!

[Benm]

Er zullen natuurlijk wel allerlei correcties en dergelijke zijn uitgevoerd maar ik vermoed dat de relativiteitstheorie bij dit project eigenlijk helemaal geen actieve rol speelde.

 
In zekere zin natuurlijk wel - een deel van het "licht" in de foto komt van de aggregatieschijf rond het zwarte gat, maar aan de andere kant van de event horizon. Die licht wordt door de zwaartekracht van het gat zo sterk gebogen dat het onze kant op komt. 
 
Uiteraard was dat effect voorzien en gaven simulaties een beeld dat lijkt op de foto. Overigens waren er ook wel onbekende factoren zoals de spin van het zwarte gat zelf en de orientatie van de aggregatieschijf. Als we bijvoorbeeld pal op die aggregatieschijf hadden gekeken, of het zwarte gat nagenoeg geen spin had gehad, was het plaatje anders uitgevallen. 

[Bladerunner]

Indirect is het natuurlijk een bevestiging van de relativiteitstheorie omdat dit verwerkt zit in het zwarte gat model en de werkelijkheid overeen komt met de theorie over hoe een zwart gat er uit kan 'zien'.
Maar wat ik bedoel is dat voor het feitelijk maken van de foto dit ook zonder de relativiteitstheorie geslaagd was. Het project was namelijk niet perse bedoeld om Einstein weer eens gelijk te geven. Het is eerder een prestige zaak.

[Benm]

Uiteraard is de prestatie het vormen van een beeld met een dergelijke hoge resolutie voor de gegeven booghoek die dit zwarte gat maakt vanaf hier gezien. Die is aanzienlijk hoger dan wat voorheen gedaan is: Het zwarte gat in kwestie is niet eerder direct waargenomen, maar wel de invloed om beweging van sterren in de omgeving, en daarvoor heb je al een hubble telescoop nodig. 
 
Het is geen experiment dat relativiteit dat bedoelt was om relativiteit te toetsen, maar laat wel zien dat de theorie stand houdt onder extreme omstandigheden. 
 
Of dat van belang is? Mogelijk wel, als ons model van zwaartekracht klopt dan moeten we toch echt op zoek naar donkere materie, want dat is blijkbaar geen fout in de relativiteitstheorie.