Sgr A* is weg of een lichtgewicht STERRENKUNDE

Er zijn ernstige twijfels gerezen over de indrukwekkendheid van het zwarte gat dat in het midden van de Melkweg moet liggen. Russische en Franse onderzoekers meten uit de richting van het centrum veel te weinig energierijke röntgenstraling.

BAS DEN HOND

Het meetkundige middelpunt van de Melkweg ligt van de aarde uit gezien in de richting van het sterrenbeeld Sagittarius (Boogschutter) en in dat centrum ligt een röntgenbron met de mooie naam Sgr A*. Die röntgenbron geldt als een van de kansrijkste 'kandidaten' voor de titel van zwart gat.

Verder dan een bron 'kandidaat' te noemen gaan de astronomen nog niet. Zekerheid is moeilijk te krijgen, want zwarte gaten zijn - op bewoonde planeten na misschien - de buitenissigste objecten die het heelal kent. Het zijn de 'lijken' van grote sterren, die ineenstortten toen hun op kernfusie draaiende energiebron door zijn brandstof heenraakte en de ster geen weerstand meer kon bieden aan de zwaartekracht. Bij zeer grote sterren wordt de zwaartekracht in de resulterende dicht opeengepakte materie zo groot, dat de materie zelf de strijd opgeeft. Wat resteert is een 'kink' in de ruimte, omgeven door een krachtig zwaartekrachtveld: een zwart gat.

Eerder dit jaar meldden Amerikaanse en Nederlandse astronomen, op basis van waarnemingen vanaf de aarde en met de Hubble ruimtetelescoop, dat het centrum van melkwegstelsel M87 er bijna zeker een moest zijn. (Trouw, 15/6). Rond een gebiedje dat zo klein is dat er eigenlijk maar een paar sterren in passen, draaien daar gassen rond met enorm hoge snelheden. De massa in het centrum die het gas met zijn zwaartekracht in die baan houdt, moet wel twee miljard zonsmassa's zwaar zijn. Een zwart gat dus, concludeerden de sterrenkundigen. In M87 is het goed te zien, doordat we dat melkwegstelsel van zijn platte kant kunnen bekijken. Maar vermoedelijk hebben de meeste melkwegstelsels zo'n monster in het centrum.

Waaronder dus het onze, de Melkweg zelf, was tot nu toe de geldende mening. Doorgaans gaat de vuistregel dat de mensen een heel gewone hoek van het universum bewonen aardig op, dus waarom zou de Melkweg in dit opzicht speciaal zijn? Bovendien kon uit de beweging van sterrenhopen en gaswolken rond het centrum van de Melkweg worden afgeleid hoeveel massa zich in dat centrum bevindt. En dat is veel meer dan in de vorm van gas en sterren te zien is. Genoeg om er een zwart gas van een miljoen zonsmassa's te vermoeden.

Maar metingen die de laatste vier jaar zijn gedaan vanuit het Russische GRANAT röntgenobservatorium, door een Frans instrument dat Sigma heet, hebben de overtuiging dat al die onzichtbare massa in één punt geconcentreerd is, aan het wankelen gebracht. In het vaktijdschrift Nature (13/10) schrijven de betrokken onderzoekers dat er zich in het centrum van de Melkweg een flink aantal röntgenbronnen bevindt, waarvan sommige op grond van hun stralingspatroon duidelijk 'kandidaten' zijn, maar dat uit de richting van de bron Sgr A* veel te weinig hoogenergetische röntgenstraling komt om dáár een zwart gat te vermoeden.

Bruin

“De waarnemingen sluiten een zwart gat in het centrum van de Melkweg niet uit, maar vereisen dan wel dat het zwarte gat verrrassend rustig is”, schrijft Jonathan E. Grindley van het Harvard-Smithsonian center for astrophysics in een commentaar in hetzelfde blad. Dormant is het Engelse woord ervoor: slapend. En misschien ligt daar de oplossing, is Sgr A* tijdelijk zo passief.

Grindley wijst erop dat, naarmate er meer 'kandidaten' werden ontdekt, er een verandering optrad in de tekenen waar sterrenkundigen naar zochten. Zwarte gaten, waaronder Sgr A*, werden in eerste instantie ontdekt doordat ze heel erg onregelmatige bronnen waren van 'zachte röntgenstraling', straling met een langere golflengte dan waar nu het Russisch/Franse onderzoek zich op richtte. Die zachte röntgenstraling wordt veroorzaakt doordat gas, bij voorbeeld losgetrokken van een om het zwarte gat cirkelende ster, in het zwaartekrachtsveld wordt getrokken en daarbij heel erg heet wordt.

Gaandeweg werd echter een ander criterium populair: alle ontdekte kandidaten bleken ook 'harde röntgenstraling', energierijke straling met een kortere golflengte, uit te stralen. Op die golflengte is een zwart gat moeilijk met andere röntgenlicht uitzendende hemellichamen te verwarren, want er is nog weer heter gas voor nodig. Alleen een zwart gat bakt het zo bruin.

Sgr A* zendt alleen maar zachte röntgenstraling uit. Is het dus geen zwart gat? Dat zou een te snelle conclusie zijn, denkt Grindley. Misschien is die nadruk op 'harde straling' wel te zwaar geworden. Er zijn andere karakteristieken van de straling van deze bron die weer wel op een zwart gat wijzen.

Maar het is dan wel een zwart gat in ruste: kennelijk valt er niet veel gas op, momenteel. En de hoeveelheid aan zachte röntgenstraling die het nog wel afgeeft, doet vermoeden dat het tien tot duizend keer lichter is dan eerst werd gedacht. Als troost kan dienen dat GRANAT/Sigma een veel interessanter centrum toont, met meer zwarte gaten, althans 'kandidaten' daarvoor, van maar een paar zonsmassa's groot.

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2023 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden