Bijzondere ring van materie rond het superzwarte gat van de Melkweg gevonden

Nieuwe ALMA-observaties hebben ontdekt dat er schijf van koel, interstellair gas rondom rond het superzwarte gat in het midden van de Melkweg zit. Deze vreemde schijf geeft astronomen nieuwe inzichten in de accretieschijf: het gedrag van het materiaal op het oppervlak van een zwart gat. De resultaten worden gepubliceerd in het tijdschrift Nature.

Door een lange studie hebben astronomen een duidelijker beeld gekregen van het chaotische en overvolle gebied rondom het superzwarte gat in het centrum van de Melkweg. Dat centrum ligt op ongeveer 26000 lichtjaar van de Aarde en het superzware zwarte gat, bekend als Sagittarius A* (A “ster”), is ongeveer 4,3 miljoen keer de massa van onze Zon.

We weten nu dat het bewuste gebied bestaat uit zwervende sterren, interstellaire stofwolken en dat het zowel fenomenaal hete als relatief koudere gassen huisvest. Van deze gassen wordt verwacht dat ze in een baan rond het zwarte gat in een enorme accretieschijf draaien die op enkele tienden van een lichtjaar van de waarnemingshorizon van het zwarte gat ligt.

Tot nu toe konden astronomen echter alleen het ijle, warme gedeelte van deze stroom van gas waarnemen, dat een ruwweg bolvormige stroming liet zien en geen duidelijke rotatie vertoonde. De temperatuur wordt geschat op zo’n 10 miljoen graden Celsius. Dat is ongeveer tweederde van de temperatuur in de kern van onze Zon. Bij deze temperatuur gloeit het gas fel en zendt het röntgenstraling uit.

Naast dit hete, gloeiende gas hebben eerdere waarnemingen een enorme hoeveelheid relatief koeler waterstofgas gedetecteerd (ongeveer 10 duizend graden Celsius) binnen een paar lichtjaren van het zwarte gat. De rol van dit koelgas op het zwarte gat was voorheen onbekend.

Hoewel ons zwarte gat in het galactische centrum relatief rustig is, is de straling eromheen sterk genoeg om ervoor te zorgen dat waterstofatomen voortdurend elektronen verliezen en recombineren. Deze recombinatie zorgt karakteristieke golven die de Aarde kunnen bereiken zonder daarbij veel energie te verliezen onderweg.

Door de verschuivingen in golflengten van dit radiolicht in kaart te brengen als gevolg van het Dopplereffect (licht van objecten die in de richting van de Aarde bewegen, wordt enigszins verschoven naar het “blauwere” deel van het spectrum terwijl licht van wegbewegende voorwerpen enigszins wordt verschoven naar het “rodere” gedeelte), konden de astronomen duidelijk zien dat het gas rond het zwarte gat ronddraait. Deze informatie biedt nieuwe inzichten in de manier waarop zwarte gaten de materie verslinden en de complexe wisselwerking tussen een zwart gat en zijn galactische omgeving.