Je leest:

De race om het zwarte gat

De race om het zwarte gat

Auteur: | 1 juli 2003

Het definitieve bewijs is geleverd voor een zwart gat in de kern van het Melkwegstelsel.

Met de Europese Very Large Telescope in Chili hebben Duitse astronomen een ster zien rond racen in een piepklein ellipsbaantje rond het Melkwegcentrum. De krankzinnig hoge omloopsnelheid van de ster kan alleen verklaard worden als zich in het brandpunt van de baan een zwart gat bevindt dat bijna drie miljoen keer zo zwaar is als de zon. Een andere mogelijkheid is er eenvoudigweg niet. Reinhard Genzel van het Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching, de leider van het Europese team, spreekt van een ongelooflijke doorbraak. ‘Het mooiste is wel dat we alles kunnen afleiden uit de waarnemingen van één enkele ster, gewoon met de goeie ouwe wetten van Newton en Kepler,’ zegt hij.

Indirecte aanwijzingen voor het bestaan van superzware zwarte gaten zijn er volop. In de kernen van de meeste sterrenstelsels staan de sterren heel dicht bij elkaar, en bewegen ze zeer snel rond. Dat wijst op een sterk zwaartekrachtveld. Bovendien blazen veel sterrenstelsels energierijke deeltjes en straling het heelal in, vermoedelijk afkomstig uit de directe omgeving van het zwarte gat. Maar sceptische astronomen slaagden er altijd weer in om de waarnemingen ook op een andere manier te verklaren. Misschien zit er in de kern van het stelsel wel een enorme sterrenhoop, of een compacte zwerm van donkere, zware neutronensterren. Om daar achter te komen, moet je het allerbinnenste deel van zo’n sterrenstelsel zeer gedetailleerd bestuderen. En dat lukt niet vanwege de kolossale afstand.

De kern van ons eigen Melkwegstelsel ligt echter om de hoek: op een afstand van dertigduizend lichtjaar. Er is wel één probleem: omdat de aarde zich in de buitengebieden van het afgeplatte stelsel bevindt, wordt de Melkwegkern aan het zicht onttrokken door uitgestrekte stofwolken. Om toch nog iets te zien, heb je een infraroodtelescoop nodig: de geringe warmtestraling van de sterren dringt gemakkelijk door het stof heen.

Reinhard Genzel begon een jaar of tien geleden met zijn onderzoek. De Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) had in Chili net de New Technology Telescope in gebruik genomen, een revolutionaire sterrenkijker die uitgerust was met een gevoelige infraroodcamera. In 1996 werden de eerste onderzoeksresultaten gepubliceerd: met de nieuwe telescoop kon je inderdaad sterren zien krioelen in het Melkwegcentrum.

Zeer moeilijke metingen

Om de sterposities nauwkeurig te bepalen, moet de telescoop een beeldscherpte van minder dan een tiende boogseconde hebben – de hoek waaronder je een suikerkorreltje ziet op een afstand van een paar honderd meter. Dat lukt alleen dankzij adaptieve optiek, een ingewikkelde en dure techniek om trillingen in de aardse dampkring te compenseren.

Genzel en zijn collega’s zijn er nu in geslaagd om één ster (S2 geheten) echt rond het Melkwegcentrum te zien zwieren (fig. 1.). De omlooptijd bedraagt slechts 15 jaar; de snelheid in het laagste punt van de ellipsbaan is meer dan 5000 kilometer per seconde. Binnen dat laagste punt, in een gebied dat hooguit drie keer zo groot is als ons zonnestelsel, moet zich een object schuilhouden van bijna drie miljoen zonsmassa’s. Een zwart gat is de enige mogelijke kandidaat.

De volgende stap is het traceren van veel zwakkere sterren die in nog veel kleinere baantjes rondcirkelen. Daarvoor moet optische interferometrie worden toegepast: het onderling koppelen van grote telescopen. Die techniek staat nog in de kinderschoenen, maar zowel op Hawaii als in Chili wordt er hard aan gewerkt.

De baan van ster S2 rond een superzwaar zwart gat in het centrum van het melkwegstelsel Bron:www.mpe.mpg.de

Dit artikel is eerder verschenen in nummer 4 uit de jaargang 2003 van het blad Archimedes.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van Archimedes.
© Archimedes, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 juli 2003

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.