​Scherper zagen we een zwart gat nog nooit: met dank aan AI

​Scherper zagen we een zwart gat nog nooit: met dank aan AI

Vorig artikel Volgend artikel

Kunstmatige intelligentie kennen we vooral als iets wat we handig gebruiken wanneer we Google Lens openen of een game spelen, maar het kan ook wetenschappelijke afbeeldingen verbeteren. Niet door dingen erbij te verzinnen, maar juist door te gebruiken wat het heeft geleerd om zo meer inzichten te geven. Het perfecte voorbeeld is nu gemaakt met een foto van een zwart gat.

Zwart gat

Een zwart gat is een plek in het heelal met een zodanig sterkte zwaartekracht, dat niets er ook maar aan kan ontsnappen. Het is het resultaat van een gestorven ster die is ontploft. Een zwart gat wordt zo genoemd omdat hij gitzwart is in het midden (er kan immers ook geen licht in bestaan), dus niet omdat er in het midden niets zou zijn. Echter is een zwart gat wel letterlijk en figuurlijk nog een zwart gat voor ons als mensheid. We weten namelijk nog steeds niet precies wat er toch allemaal gebeurt in zo’n zwart gat. In ieder geval is het een bijzonder fenomeen, zeker omdat Einstein zelf het er al over had in zijn relativiteitstheorie.

Zwarte gaten spreken altijd enorm tot de verbeelding. Wat gebeurt er toch in zo’n gat, wat betekent het voor bijvoorbeeld tijd en licht. Maar vooral: waarom? Zwarte gaten zijn niet voor een gat te vangen: de eerste (M87) werd pas gefotografeerd in 2019. Dit zwarte gat is zeven miljard zonmassa’s, wat hem 2.000.000.000.000.000 keer zwaarder maakt dan aarde. Een flink gevaarte, dat dus mooi op de kiek werd gezet. Dat werd een enorm beroemde foto, maar inmiddels weten wetenschappers dat het beter kan. Er is namelijk een nog scherpere foto gemaakt van zo’n ruimte-wonder.

Rekenkundige algoritmes

Er werd hiervoor gebruikgemaakt van rekenkundige algoritmes en telescoopdata. Hiermee kon een close-up worden gemaakt. Dat zie je in de vorm van een roodoranje ring. Zo’n ring ontstaat door fotonen. Dat zijn deeltjes zonder rustmassa die zich voortbeweging in vacuüm met de lichtsnelheid. Licht bestaat uit fotonen, maar bijvoorbeeld ook elektromagnetische straling. In het geval van het zwarte gat zijn die fotonen aan de achterzijde te zien.

Deze verbeterde foto kon worden gemaakt door een algoritme dat zorgt voor een soort remaster van het origineel. Wetenschappers van Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics in Massachusetts kwamen ermee. Ze zaken naast die oranje gloed een lijn die je op de foto kunt zien bovenaan dit artikel, de remaster. De reden dat die ring zo fel is, komt omdat fotonen er onder invloed van enorme zwaartekracht langs vliegen.

Wetenschappers

Het is niet alleen een veel mooie foto: er kunnen ook meerdere wetenschappelijke conclusies uit worden getrokken, of tenminste voorspellingen worden gedaan. Zo’n supermassive blackhole als M87 is waarschijnlijk ontstaan uit meerdere zwarte gaten die zijn gefuseerd. Waarschijnlijk zijn ze zelfs in elk centrum van een sterrenstelsel te vinden. Zo ook van ons eigen melkwegstelsel (dank Event Horizon).

Dat wetenschappers tot deze mooie foto zijn gekomen, komt onder andere door rekenkundige algoritmes die helpen om data te interpreteren, maar ook te ordenen. Er kan hierdoor een scherpere resolutie worden verkregen. Bovendien is die foto een soort MRI: het is opgebouwd uit allerlei laagjes waardoor je er steeds een aantal kunt weglaten om meer te ontdekken van wat er allemaal in zo’n zwart gat gebeurt. Niet dat het nu ineens niet meer mysterieus is: er zijn nog talloze dingen die we niet weten over dit ruimtefenomeen. Wel is het tof dat we steeds een stapje dichterbij komen. Niet alleen meer door onze eigen knappe koppen, maar ook door technologie.

Laura Jenny

Is ze niet aan het tikken, dan reist ze rond in de wondere wereld van entertainment of op een toffe plek in de echte wereld. Mario is de man van haar leven,...