Je leest:

Ons zwarte gat is een moeilijke eter

Ons zwarte gat is een moeilijke eter

Het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg verorbert slechts een minieme hoeveelheid van zijn maaltijd. Deze conclusie trekt een team van astronomen, onder wie dr. Sera Markoff van de Universiteit van Amsterdam, uit langdurige waarnemingen met de Chandra-röntgensatelliet. Het onderzoek vormt een belangrijke bijdrage aan het begrip van zwarte gaten, ook in nabije en verre melkwegstelsels in het heelal. Het resultaat verscheen vorige week in Science.

Astronomen veronderstellen dat de meeste grote melkwegstelsels een superzwaar zwart gat in hun centrum herbergen. De meeste melkwegstelsels staan echter te ver weg om de materiestroom die door het zwarte gat wordt verorberd te bestuderen. Sagittarius A*, het zwarte gat in het centrum van onze eigen Melkweg, staat op een afstand van ‘slechts’ 26.000 lichtjaar. Het is daarom een van de weinige zwarte gaten waarbij dit wel mogelijk is.

Sagittarius door chandra
Een gecombineerde opname van de omgeving van het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg in röntgenstraling (blauw) en infrarood (rood en geel). De inzet toont een close-up van Sagittarius A*. De doorsnede van de afgebeelde regio is een half lichtjaar.
NASA/UMass/Q.D.Wang et al./STScI

Met de Chandra-röntgensatelliet zijn vijf weken lang röntgenbeelden gemaakt van het miljoenen graden hete gas rond Sagittaris A*. “De nieuwe beelden zijn de coolste die ik ooit heb gezien”, zegt Markoff. “We zien Sagittarius A* heet gas invangen dat is uitgestoten door nabije sterren, en het naar zijn waarnemingshorizon leiden.”

Bijzonder is dat slechts 1 procent van het materiaal dat door de zwaartekracht van het zwarte gat wordt aangetrokken ook daadwerkelijk de waarnemingshorizon bereikt, het punt waarop omkeren niet meer mogelijk is. De rest van het gas wordt daarvoor al uitgespuwd. Door deze sobere maaltijd is de uitgezonden straling van Sagittarius A* opmerkelijk zwak, net als bij de meeste superzware zwarte gaten in melkwegstelsels in het nabije heelal.

Lastig doorslikken

Het door de zwaartekracht ingevangen materiaal moet warmte en draaiing verliezen voordat het door het zwarte gat kan worden verorberd. Het uitspuwen van materiaal maakt dit mogelijk. “Het meeste gas moet worden uitgespuwd zodat een kleine hoeveelheid het zwarte gat kan bereiken”, zegt coauteur Feng Yuan van het Shanghai Astronomical Observatory in China. “In tegenstelling tot wat de meeste mensen denken zijn zwarte gaten dus niet in staat om alles te verslinden dat naar hen toe wordt getrokken. Sagittarius A* vindt het blijkbaar moeilijk om zijn eten door te slikken.”

Impressie zwart gat
Impressie van het zwarte gat Sagittarius A* met daaromheen jonge sterren die grote hoeveelheden heet gas (geel en rood) uitstoten. Naast dat het gas in eerste instantie door het zwarte gat wordt aangetrokken wordt het overgrote deel weer uitgespuwd (blauw).
NASA/CXC/M.Weiss

Een model voorspelt dat de röntgenstraling zijn oorsprong vindt in de concentratie van lichte sterren rondom het zwarte gat. De nieuwe waarnemingen komen echter niet overeen met deze voorspelling. In plaats daarvan komt de röntgenstraling voort uit gas van sterwinden van jonge, zware sterren die als een schijf om het zwarte gat zitten. Deze sterren zijn eerder al waargenomen in het infrarood.

Het belangrijkste verschil tussen superzware zwarte gaten zoals Sagittarius A* en de vraatzuchtige zwarte gaten die quasars, oftewel zeer heldere en verre sterrenstelsels, aandrijven is dat het gas rond Sagittarius A* heet en diffuus is. Daardoor ontsnapt het meeste gas aan de aantrekkingskracht van het zwarte gat. De gasvoorraad van quasars is daarentegen veel kouder en compacter.

Het resultaat zal gevolgen hebben voor nieuw onderzoek met radiotelescopen om de ‘schaduw’ van de waarnemingshorizon van het superzware zwarte gat tegen de achtergrond van het omringende, gloeiende gas te observeren en te begrijpen. Het resultaat is daarnaast belangrijk voor het begrip van de invloed van rondcirkelende sterren en gaswolken op de materie die naar het zwarte gas toe en er vanaf bewegen.

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 04 september 2013

Discussieer mee

0

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

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE