Voorstelling van links onze Melkweg en rechts Sagittarius A*, het zwarte gat in het centrum met sterren die er omheen cirkelen.
ESA/C.Carreau

Superzwaar zwart gat in centrum Melkweg begint wakker te worden

In het centrum van de meeste sterrenstelsels ligt een superzwaar zwart gat en dat is ook met onze Melkweg het geval. Sagittarius A*, zoals dat zwarte gat heet, staat niet bekend als een erg actieve kern, het slokt niet veel materie op uit de buurt en stoot dus ook niet veel straling uit. Maar daar lijkt verandering in te komen. Een nieuwe studie bevestigt dat Sagittarius A* sinds augustus 2014 drie keer meer energierijke uitbarstingen kent in het röntgenspectrum dan daarvoor. Hoe dat komt is voorlopig nog onduidelijk. 

Door hun enorme zwaartekracht oefenen zwarte gaten, en zeker de superzware met een massa van enkele miljoenen tot enkele miljarden keer de massa van onze zon, een sterke aantrekkingskracht uit op alles in hun buurt. Sommige zwarte gaten slokken daardoor materie uit hun buurt op, en dat zorgt voor wrijving en een enorme hitte waardoor er elektromagnetische straling vrijkomt, röntgenstraling, visueel licht, infrarood en radiostraling. Ook kunnen ze jets uitstoten uit hun beide polen, 'fonteinen' van elektronen en geladen deeltjes materie. 

Sagittarius A*, het zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel, is echter een vrij rustig exemplaar, ook al fluctueert de helderheid ervan wel zowat dagelijks in de verschillende elektromagnetische spectra. Maar de laatste tijd lijkt daar verandering in te komen.

Een studie uit 2017, waaraan ook astrofysicus Enmanuelle Mossoux van de Université de Liège meewerkte, stelde dat uit observaties van 1999 tot 2015 met de röntgenobservatoria XMM-Newton, Chandra en Swift bleek dat de helderste uitbarstingen in het röntgenspectrum sinds augustus 2014 toegenomen waren, terwijl de zwakste en minst energierijke uitbarstingen sinds augustus 2013 net iets minder talrijk waren geworden. 

Om na te gaan of die tendenzen nog steeds aanhielden, heeft een Belgisch-Frans team onder leiding van Mossoux nu opnieuw de gegevens van 1999 tot 2015 bekeken en ook de data van 2016 tot 2018 van de drie telescopen. 

Een voorstelling van het stellaire, niet superzware, zwarte gat Cygnus X-1 dat materie wegzuigt en opslokt van de nabijgelegen blauwe reus-ster..
NASA/CXC/M.Weiss

121 opflakkeringen

In de gegevens die verzameld werden tussen 1999 en 2015 hadden de onderzoekers 107 opflakkeringen in het röntgenspectrum gevonden, in de nieuwe gegevens die tussen 2016 en 2018 verzameld werden door de observaties van de Chandra-telescoop vonden ze 9 nieuwe opflakkeringen en in die van de Swift-telescoop nog eens 5, zodat het totaal op 121 komt. 

De onderzoekers gebruikten nieuwe, betere algoritmes om de gegevens te analyseren en ze kwamen tot de conclusie dat de minst heldere en minst energierijke opflakkeringen stabiel waren gebleven. Hun aantal was dus niet gedaald sinds augustus 2013, zoals in de studie uit 2017 was gesteld. 

De meest energierijke uitbarstingen waren daarentegen wel degelijk talrijker geworden, zo konden ze bevestigen. De telescopen zijn niet constant op Sagittarius A* gericht, zodat de opflakkeringen die wel geobserveerd werden, tot 2014 zowat overeenkwamen met één per dag. Sinds augustus 2014 is hun aantal in het röntgenspectrum zowat verdrievoudigd. 

En dat is niet het enige spectrum, ook in andere golflengten is er een opflakkering geweest: verleden jaar zag de Keck telescoop op Hawaï in het nabij infrarood, het deel van het infrarode spectrum dat het dichtst bij zichtbaar licht ligt, Sagittarius A* op 13 mei gedurende twee uur 75 keer helderder worden dan gewoonlijk. Dat is dubbel zo helder als het vorige record. Nog verleden jaar vertoonde Sagittarius A* in totaal op drie nachten een verhoogde activiteit in het nabij infrarood, wat nog nooit eerder gezien was in de data die we hebben, volgens de onderzoekers die deze gegevens geanalyseerd hebben.

Voor 2019 zijn de data nog niet allemaal bekend, die komen dit jaar nog, maar uit korte berichtjes van verschillende astronomen blijkt alvast dat Sagittarius A* ook in 2019 erg actief is gebleven in het röntgenspectrum, zoals blijkt uit observaties met de Swift- en de ARTXC-telescopen.

De onderzoekers analyseerden al wel de gegevens van Swift en vonden 4 nieuwe opflakkeringen, het hoogste aantal dat ooit geobserveerd werd in een enkele campagne. 

Duidelijk is dus in elk geval voor de onderzoekers dat de activiteit van Sagittarius A* sinds 2014 toegenomen is in verschillende golflengten van het elekromagnetische spectrum. 

Een combinatie van beelden van de omgeving van Sagittarius A* in infarood licht (groot beeld) en  een close-up in röntgenstraling (inzet).
X-ray: NASA/UMass/D.Wang et al. IR: NASA/STScI

Oorzaak nog niet bekend

De oorzaak van de verhoogde activiteit van Sagittarius A* is nog niet bekend.  

Mogelijkheden zijn een toegenomen accretie, dat er meer materiaal uit de ruimte wordt aangezogen en in de accretieschijf rond het zwarte gat belandt en daar meer straling veroorzaakt, een zogenoemde "getijdenverstoring" door passerende asteroïden of een verandering in het magnetisch veld van het zwarte gat.

Om daarover uitsluitsel te krijgen, is het wachten op de data voor 2019 van Chandra en XMM Newton, maar om zekerheid te verkrijgen over de toegenomen activiteit en de oorzaak te achterhalen zijn er ook meer gegevens nodig uit andere golflengten, het nabij infrarood en radiogolven. De onderzoekers zijn nu de beschikbare gegevens uit die spectra aan het bestuderen. 

Wat de oorzaak ook is, Sagittarius A* ligt op 26.000 lichtjaar van de aarde, zo'n 245 biljard kilometer. Naar astronomische normen mag dat dan wel een boogscheut zijn, het is in elk geval ver genoeg om uit te kunnen sluiten dat we er enige hinder van zouden ondervinden. 

De studie van de onderzoekers uit Luik en hun collega's uit Toulouse en Parijs is gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics

Een video van het European Southern Observatory (ESO) met een simulatie van de sterren die een baan beschrijven in de buurt van Sagittarius A*.

Meest gelezen