Wat heeft de massa van een zwart gat te maken met de ontdekking van een zwart gat?

Een zwart gat is iets wat zo zwaar is dat licht er niet aan kan ontsnappen. Of wat politiek correcter uitgelegd, de ontsnappingsnelheid van het object is hoger dan de lichtsnelheid.
Maar er is nog iets. De massa van een zwart gat zit geconcentreerd in één enkel oneindig klein punt. Daarom wordt het een anomolie genoemd. Dat kunnen we ons niets voorstellen, iets wat oneindig klein is, maar super, superzwaar.

Om dat ene punt heen zit een regio waar dus het licht niet uit kan ontsnappen. Op de scheiding van dat licht net wel / net niet kan ontsnappen zit de waarnemingshorizon (event horizon). Hoe zwaarder het zwarte gat, hoe groter de straal is van die waarnemingshorizon en dus in feite hoe groter het zwarte gat (zwart gat = combinatie van dat ene punt en de waarnemingshorizon die er omheen ligt).

Er is gesteld dat in bijna elk sterrenstelsel in het centrum een superzwaar zwart gat zit (supermassive black hole en in sommigen een ultra supermassive black hole). Om dat zwarte gat zit dus een heel grote event horizon. Nog steeds kunnen we dat allemaal niet zien.

Wat we wél kunnen zien, is de zogenaamde accretieschijf (accretion disk). Dit is materie dat direct om het zwarte gat heen draait met enorm hoge snelheden (tot ca 20% van de lichtsnelheid). Al die materie die langs elkaar heen schuift en botst geeft veel wrijving, warmte en straling. En dát kunnen we wél zien. Zelfs op heel grote afstanden.

En nu wordt die massa van een zwart gat ineens belangrijk. Want een heel zwaar zwart gat is heel groot, heeft heel veel materie om zich heen draaien (niet altijd, das een ander verhaal, maar vaak wel). En veel materie wil zeggen een grote accretieschijf. En iets groots kan je van grote afstand gemakkelijk zien.

In het geval van de foto van het zwarte gat in Messier 87(is een sterrenstelsel) was dat een heel groot zwart gat (bij lange na niet het grootste dat we kennen trouwens) en er zat weinig tussen ons en Messier 87. Dus "gemakkelijk" te fotograferen.

Massa heeft er niet toe bijgedragen om de zwarte gaten te vinden. Die zijn op een andere manier gevonden. Maar massa is 1 van de drie bijzonderheden waarmee je een zwart gat kunt beschrijven (naast massa heb je spin en elektrische lading, meer kan je niet over een zwart gat zeggen). Maar de grote massa van de (ultra)superzware gaten gaten kan je goed gebruiken om een foto van te maken, juist doordat deze zo groot zijn.