Zwarte gaten: 'Hoe meer je er van begrijpt, hoe minder je er van snapt'

Ad Maas
Ad Maas © Omroep West
LEIDEN - Mysterieuze plekken in de kosmos, die alles opslokken en waar niets, zelfs licht niet, uit ontsnappen kan. Een zwart gat is misschien wel het spannendste fenomeen in het heelal. Het stelt wetenschappers nog steeds voor een raadsel en inspireert kunstenaars bij het maken van bijvoorbeeld films, boeken en games. In de nieuwe tentoonstelling 'Dichter bij het Zwarte Gat' probeert Rijksmuseum Boerhaave antwoord te geven op een vraag als: wat is eigenlijk een zwart gat?
Bijzonder hoogleraar Ad Maas is als conservator direct betrokken bij de tentoonstelling. Hij geeft tekst en uitleg bij vijf bijzondere objecten op de tentoonstelling. Want hoewel er nog heel veel onduidelijk is, valt er toch heel veel te vertellen over zwarte gaten. 'Misschien zal niet iedereen alles helemaal begrijpen, maar we beloven wel dat iedereen iets meer van dit verschijnsel snapt. Hoe meer je er van begrijpt, hoe minder je er van snapt en hoe fascinerender het blijkt te zijn.'

De eerste 'foto'

Allereerste 'foto' van een zwart gat
Allereerste 'foto' van een zwart gat © Event Horizon Telescope
'Deze foto sierde in 2019 alle voorpagina's van de kranten ter wereld. De journaals openden ermee en het ging viraal op sociale media. Maar weinigen vragen zich af: wat zie ik nou eigenlijk? Waar kijk ik naar? Voor het eerst kon je het monster in de bek kijken. Je ziet een rare stralenkrans, beetje een donutvorm. Dat is het gevolg van hele vreemde optische vertekeningen en effecten die daar plaatsvinden rondom een zwart gat.'
Maas: 'Het zwarte gedeelte zelf is het zwartste zwart dat er bestaat. Want wat is zwart eigenlijk? Dat is de afwezigheid van licht, de afwezigheid van straling. Uit een zwart gat ontsnapt helemaal niets. Dus ook geen straling. En wat zich daar afspeelt? We weten het niet, omdat er nooit iets uit zal komen. Het is één van de grootste raadsels van de moderne wetenschap. En daarom is het zo fascinerend. Het zijn monsters die alles verslinden. Maar ook dat zwart, het is het einde van het universum, in verschillende betekenissen.'

Pen van Einstein

De pen van Einstein
De pen van Einstein © Fred Ernst
'Einstein wilde er zelf helemaal niet aan. Die dacht: wat komt er nou voor absurds uit mijn berekening? Hij geloofde er geen bal van. In eerste instantie waren er theoretische mogelijkheden dat er objecten waren, waar de zwaartekracht zo sterk was, dat er geen licht meer uit kon ontsnappen. Dat volgde uit zijn relativiteitstheorie.'
'Later realiseerden wetenschappers zoals Oppenheimer zich dat op het moment dat sterren gaan instorten aan het einde van hun leven, dat zulke dingen daadwerkelijk zouden kunnen bestaan. Dat heeft zijn apotheose gevonden in de afbeelding van een zwart gat uit 2019. En dit is de pen waarmee hij de relativiteitstheorie beschreef en waarmee hij het bestaan van zwarte gaten voorspelt. Dit is een object waar je een historische sensatie bij krijgt.'

Disk pack Event Horizon Telescope

Zwarte gaten: 'Hoe meer je er van begrijpt, hoe minder je er van snapt'
Zwarte gaten: 'Hoe meer je er van begrijpt, hoe minder je er van snapt'
'Deze verzameling harddisks is één van de vele harddisks die zijn gebruikt om te komen tot die eerste foto van het zwarte gat "M87", zoals die wordt genoemd. Daarvoor is enorm veel data verzameld, wat overigens niet alleen van het zwarte gat afkomstig is. Gezien vanaf de aarde is het zwarte gat niet meer dan een kwart van een mosterdzaadje. Slechts 0,01 procent is data van M87. De rest is ruis, afkomstig van het universum en onze atmosfeer.'
'De eerste "foto" is overigens dus helemaal geen foto, zoals je een foto van de maan zou maken. Het zijn observaties, gemaakt door acht verschillende observatoria over de hele wereld. Die data zijn bewerkt, er zijn keuzes gemaakt door onderzoekers voor de precieze weergaven van wat je ziet. Bijvoorbeeld de kleur, het had net zo goed een andere kleur geweest kunnen zijn dan het oranje-gele spectrum wat hier gekozen is. Dus van een echte, echte foto zoals we in het dagelijks leven zien, is geen sprake.'

Luminet en Escher

Black Hole (1979) | Tekening: Jean Pierre Luminet
Black Hole (1979) | Tekening: Jean Pierre Luminet
'Einstein zette, zonder dat hij daar erg in had, begin 20ste eeuw op papier dat zwarte gaten wel eens konden bestaan. In de jaren 60 en 70 begonnen onderzoekers te onderschrijven dat Einstein wel eens gelijk zou kunnen hebben en zich af te vragen: hoe ziet een zwart gat er dan uit? De Franse astrofysicus Jean Pierre Luminet was de eerste die een realistische weergave van een zwart gat maakte. Als je goed kijkt, lijkt het ook best wel op de eerste foto.'
'Luminet is ook beeldend kunstenaar. Hij heeft op basis van de relativiteitstheorie met een IBM-computer, die met ponskaarten werkte, puntje voor puntje uitgerekend waar het licht zich moest bevinden en vervolgens met inkt die puntjes ingetekend. Daarbij liet hij zich evenals Nobelprijswinnaar Roger Penrose inspireren door het werk van de Nederlandse kunstenaar Escher, die bekend staat om zijn optische illusies. Het is een mooi voorbeeld van hoe wetenschap en kunst elkaar inspireren.'

Suske en Wiske

Cover van Suske en Wiske's  'De Stervende Ster'
Cover van Suske en Wiske's 'De Stervende Ster' © Omroep West
'Zwarte gaten spreken tot de verbeelding, net zoals dinosauriërs dat doen. Een soort monsters die alles verslinden wat bij hen in de buurt komt, maar ook hele mysterieuze verschijnselen die worden gelinkt aan tijdreizen. Daardoor zijn het ook dankbare onderwerpen in de populaire cultuur. Er zijn natuurlijk veel sciencefictionfilms die iets met zwarte gaten doen: Interstellar is een bekende film waarin een zwart gat een centrale rol speelt.'
'Maar ook muziek: Soundgarden met Black Hole Sun en Muse met Massive Black Sun. En dan is er uiteraard ook een Suske en Wiske aan gewijd. In De Stervende Ster vallen ze in een zwart gat. Maar daar draaien ze hun hand niet voor om, want met de tijdmachine van professor Barabas zijn ze gewend door een hele tijdsperiode en het universum heen te vliegen. Nou, dan hoor je echt tot de populaire cultuur.'
De tentoonstelling 'Dichter bij het zwarte gat' is tot en met 5 januari 2025 te zien in Rijksmuseum Boerhaave in Leiden.