Het zwarte gat van de Melkweg: nieuwe afbeeldingen onthullen “geheimen van het galactische centrum”

Een team onder leiding van Nobelprijswinnaar Reinhard Genzel is op zoek naar het zwarte gat Sagittarius A* in het centrum van de Melkweg en ontdekt daarbij voorheen onbekende dingen.

Gat – Zwarte gaten zijn misschien wel het meest mysterieuze ding in de ruimte. Ze hebben grote menigten en trekken alles aan dat hen nadert. Maar het prikkelt niet alleen de verbeelding van sciencefictionschrijvers, maar fascineert ook het onderzoek. Een van de populaire onderzoeksobjecten is het Sagittarius A* zwart gat, dat zich in het centrum van ons melkwegstelsel, de Melkweg, bevindt. Een onderzoeksteam onder leiding van astrofysicus Reinhard Genzel van het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) in Garching heeft iets verbazingwekkends bereikt: de onderzoekers namen de diepste en diepste beelden van het gebied rond het superzware gat en maten het zwarte gat met grotere nauwkeurigheid. .

“We willen meer te weten komen over het zwarte gat in het centrum van de Melkweg, Sagittarius A*”, zegt Genzel, die in 2020 de Nobelprijs voor natuurkunde kreeg voor zijn onderzoek naar Sagittarius A*. “Wat is hun exacte grootte? Draaien ze? Gedragen sterren in hun omgeving zich precies zoals we zouden verwachten van de algemene relativiteitstheorie van Einstein? “De beste manier om deze vragen te beantwoorden is door “sterren te observeren in banen nabij het superzware zwarte gat, ’, legt Genzel uit.

Het zwarte gat in het centrum van de Melkweg: “Geheimen van het galactische centrum”

De Very Large Telescope Interferometer (VLTI) in Chili, die licht verzamelt van vier grote telescopen met een techniek die interferometrie wordt genoemd, werd gebruikt voor het werk van het onderzoeksteam. Hiervoor is gebruik gemaakt van de GRAVITY tool. De technologie is complex, “maar uiteindelijk krijg je beelden die 20 keer scherper zijn dan die van individuele telescopen die de geheimen van het galactische centrum onthullen”, bevestigt GRAVITY-president Frank Eisenhower.

“De VLTI biedt ons een verbazingwekkende ruimtelijke resolutie en met de nieuwe beelden kunnen we dieper gaan dan ooit tevoren”, zegt Julia Stadler, een wetenschapper aan het Max Planck Institute for Astrophysics in Garching. “We staan ​​versteld van het detailniveau en het aantal sterren dat rond het zwarte gat te zien is.” Onder de sterren die door de onderzoekers zijn ontdekt, bevindt zich een voorheen onbekende ster in de buurt van het zwarte gat: S300 – illustreert hoe goed deze methode zwakke objecten detecteert. Vorig jaar publiceerde een team onder leiding van Genzel gegevens over een ster die rond Boogschutter A* draait, wat de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein bewees.

Boogschutter A* zwart gat: onderzoekers bepalen de afstand tot de aarde

Tussen maart en juli 2021 richtten onderzoekers zich op het meten van de nadering van sterren tot het zwarte gat in het centrum van de Melkweg om meer te weten te komen over het zwarte gat zelf. Een van deze waargenomen sterren is S29, de ster die het dichtst bij het zwarte gat stond in mei 2021 – hij bewoog zich op slechts 13 miljard km afstand en met een buitengewone snelheid van 8.740 km per seconde (ongeveer 31,4 miljoen km/u) na Boogschutter A. *. Volgens een verklaring van ESO is tot nu toe geen ster in de buurt van het zwarte gat gepasseerd of er zo snel omheen bewogen.

Het zwarte gat in het centrum van de melkweg: onderzoekers willen zijn rotatie meten

“Door sterren in nauwe banen rond Sagittarius A* te volgen, kunnen we het zwaartekrachtsveld rond het superzware zwarte gat dat zich het dichtst bij de aarde bevindt nauwkeurig onderzoeken, de algemene relativiteitstheorie testen en de eigenschappen van het zwarte gat bepalen”, legt Nobelprijswinnaar Genzel uit. De nieuwe onderzoeksgegevens, samen met eerdere gegevens van het team, laten zien dat de sterren precies de banen volgen die zijn voorspeld door de algemene relativiteitstheorie voor objecten die rond een zwart gat van 4,30 miljoen zon draaien. Zo bereikten de onderzoekers de meest nauwkeurige schatting van de massa van de boog a* tot nu toe. Ze konden ook de afstand van Boogschutter A* tot de aarde bepalen: die is 27.000 lichtjaar.

In de toekomst willen onderzoekers het zwarte gat in het centrum van de Melkweg nader bestuderen. Met behulp van de Extremely Large Telescope (ELT), die momenteel in aanbouw is, en het instrument doorontwikkeld tot GRAVITY+, wil het team de snelheid van de zwakkere sterren van het zwarte gat met zeer hoge nauwkeurigheid meten en dan ook achterhalen hoe snel het zwarte gat draait in het centrum van de Melkweg. “Niemand heeft dat ooit eerder gedaan”, legt Eisenhower uit. De twee onderzoeken, geschreven door het team van Reinhard Genzel, zijn gepubliceerd in het tijdschrift Astronomy and Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202142465 En doi: 10.1051/0004-6361/202142459). (tabblad)