Je leest:

Melkweghart voor de helft import

Melkweghart voor de helft import

Het zwarte gat in de kern van de Melkweg groeit door immigranten op te slokken. Dat heeft een groep sterrenkundigen onder leiding van Simon Portegies Zwart (UvA) aangetoond. Elke tien miljoen jaar dient zich een vers middelzwaar zwart gat aan, dat is gegroeid uit een naar de kern vallende stercluster.

De onderzoekers lieten zien hoe clusters met jonge sterren van zo’n 100 lichtjaar van het centrum naar binnen migreren tot op een paar lichtjaar afstand van het galactisch centrum. Een op de tien van die clusters vormt in zijn midden een zwart gat van 1000 zonsmassa’s. Uiteindelijk valt dat gat in het centrale zwarte gat van de melkweg, zelf nog eens 3000 keer zo zwaar. Het onderzoeksresultaat werd op 10 april gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Astrophysical Journal.

Het Arches cluster. Minstens 150 van de sterren in dit gebied behoren tot de helderste van de Melkweg. Het cluster bevindt zich op een afstand van ongeveer 100 lichtjaar van het centrale zwarte gat in het galactisch centrum. bron: Figer et al., 1998, IAUS 184, 61. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Een cluster sterren in een baan rond de melkwegkern zakt naar het centrale zwarte gat door dynamische wrijving. Door de op elkaar inwerkende zwaartekrachtsvelden lanceert zo’n cluster een paar sterren met hoge snelheid; de rest van het cluster raakt die energie kwijt en zakt een stukje naar binnen. Daar bevindt zich een zwart gat dat drie miljoen keer zo zwaar is als de zon.

Portegies Zwart en zijn team hebben hun berekeningen uitgevoerd met de GRAPE-6, een van de snelste computers ter wereld. GRAPE-6 (GRAvity PipE) is speciaal gebouwd voor het berekenen van de zwaartekracht tussen een grote groep sterren. Deze machine voert 60 miljard berekeningen per seconde uit.

Artist impression van een jonge stercluster, waar in het centrum twee sterren botsen. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Exotisch

In sommige ‘exotische’ sterclusters is het leven van sterren kort en woelig. De sterren in zo’n cluster raken soms zo dicht op elkaar gepakt, dat ze met elkaar in botsing komen. Het gevolg van zo’n botsing is dat er een supermassieve ster ontstaat, die een paar duizend keer zo zwaar is als de zon. Het leven van zo’n ster eindigt in een gigantische supernovaexplosie. Het zwarte gat dat overblijft, zo’n duizend zonsmassa’s zwaar, zinkt verder af naar het centrum van de Melkweg.

Portegies Zwart en zijn team schatten dat een op de tien sterclusters het ‘exotische’ stadium doorloopt en een middelzwaar zwart gat vormt. Die zitten in massa tussen stellaire zwarte gaten (een paar keer zo zwaar als de zon) en het giga-gat in het hart van de melkweg (drie miljoen zonsmassa’s) in. Als een op de tien sterclusters zo’n middelzwaar zwart gat vormt, komt dat neer op één zo’n zwart gat per tien miljoen jaar.

Snapshot van een gesimuleerd stercluster. De leeftijd is ongeveer 400.000 jaar en het bevindt zich op een afstand van zo’n 6 lichtjaar van het galactisch centrum. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Zwerm

In het hart van de melkweg moet een ware zwerm van middelzware zwarte gaten rondzwerven. Portegies Zwart: “We voorspellen met dit model dat binnen een afstand van een paar lichtjaar van het superzware zwarte gat van het midden van de Melkweg, zich ongeveer een dozijn middelzware zwarte gaten bevindt”. De onderzoekers berekenen dat er binnen een afstand van 10 lichtjaar van het galactisch centrum zo’n 50 middelzware zwarte gaten zijn. De meerderheid van deze zwarte gaten wordt 10 miljoen jaar door het superzware zwarte gat ‘opgeslokt’. Van de totale massa van het superzware zwarte gat zou volgens dit model de helft het resultaat zijn van de migratie van de middelzware zwarte gaten.

Dit artikel is een publicatie van Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA).
© Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 11 april 2006

Discussieer mee

0

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

NEMO Kennislink Agenda

NEMO Kennislink vertoont op deze plaats normaal gesproken wetenschappelijke activiteiten uit heel Nederland. Door de maatregelen tegen het nieuwe coronavirus zal daarvan een groot gedeelte worden afgelast. Omdat we geen achterhaalde informatie willen verspreiden, laten we voorlopig geen activiteiten zien.
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.