P E R S B E R I C H T
Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)
---------------------------------------------------------------------------------------------------
22 september 2022
Astronomen ontdekken hete gasbel bij het superzware zwarte gat van de Melkweg
Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hebben
astronomen tekenen gezien van een ‘hot spot’ die om Sagittarius A* draait, het
zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel. Deze ontdekking geeft
astronomen meer inzicht in de raadselachtige en dynamische omgeving van dit
superzware zwarte gat. Aan het onderzoek onder leiding van Maciek Wielgus van
het Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn, Duitsland, werkten ook de
Radboud-astronomen Monika Mościbrodzka en Jesse Vos mee. De resultaten zijn
vandaag in Astronomy & Astrophysics gepubliceerd.
“We denken dat we hier een hete gasbel zien die in een baan ter grootte van de
omloopbaan van de planeet Mercurius om Sagittarius A* cirkelt, en in slechts
ongeveer zeventig minuten een volledige omloop maakt. Dat betekent dat hij met
ongeveer dertig procent van de lichtsnelheid beweegt – een verbluffende
snelheid!”, zegt Maciek Wielgus.
De waarnemingen zijn gedaan tijdens een campagne van de Event Horizon Telescope
(EHT) Collaboration, bedoeld om zwarte gaten in beeld te brengen, met de
radiotelescoop ALMA in de Chileense Andes, die mede-eigendom is van de Europese
Zuidelijke Sterrenwacht (ESO). In april 2017 koppelde de EHT wereldwijd acht
bestaande radiotelescopen, waaronder ALMA, aan elkaar, wat resulteerde in de
recent gepresenteerde eerste opname die ooit van Sagittarius A* is
gemaakt<https://www.eso.org/public/news/eso2208-eht-mw/>. Om de EHT-gegevens te
kalibreren, gebruikten Wielgus en zijn collega’s, die lid zijn van de EHT
Collaboration, ALMA-gegevens die gelijktijdig met de EHT-waarnemingen van
Sagittarius A* werden verkregen. Tot verrassing van het team zaten er in de
ALMA-metingen meer aanwijzingen over de aard van het zwarte gat verstopt.
Bij toeval werden enkele van de waarnemingen gedaan kort nadat een uitbarsting
van röntgenenergie was uitgezonden vanuit het centrum van ons sterrenstelsel,
die werd opgemerkt door de NASA-ruimtetelescoop
Chandra<https://chandra.harvard.edu/>. Zulke uitbarstingen, die ook eerder al
zijn waargenomen met röntgen- en infraroodtelescopen, worden in verband
gebracht met zogeheten ‘hotspots’: hete gasbellen die met hoge snelheid dicht
om het zwarte gat cirkelen.
‘Wat echt nieuw en interessant is, is dat zulke vlammen tot nu toe alleen
duidelijk te zien waren in röntgen- en infraroodwaarnemingen van Sagittarius
A*. Hier zien we voor het eerst een zeer sterke aanwijzing dat ronddraaiende
hotspots ook op radiogolflengten waarneembaar zijn,’ zegt Wielgus, die tevens
verbonden is aan het Nicolaus Copernicus Astronomisch Centrum in Polen en het
Black Hole Initiative van de Harvard Universiteit (VS).
“Misschien zijn deze op infrarood-golflengten waargenomen hotspots een
manifestatie van één en hetzelfde natuurkundige verschijnsel: als infrarood
stralende hotspots afkoelen, worden ze vanzelf zichtbaar op langere
golflengten, zoals die door ALMA en de EHT worden waargenomen,” voegt Jesse
Vos, die als promovendus aan de Radboud Universiteit bij dit onderzoek
betrokken was, daaraan toe.
Al geruime tijd bestond het vermoeden dat de uitbarstingen het gevolg zijn van
magnetische interacties in het zeer hete gas dat in een baan rond Sagittarius
A* draait, en de nieuwe bevindingen bevestigen dit. “We hebben nu sterke
aanwijzingen gevonden voor een magnetische oorsprong van deze uitbarstingen en
onze waarnemingen geven ons een indicatie van de geometrie van het proces. De
nieuwe gegevens zijn uiterst nuttig voor het opbouwen van een theoretische
interpretatie van deze gebeurtenissen,” zegt medeauteur Monika Mościbrodzka van
de Radboud Universiteit.
Met ALMA kunnen astronomen de
gepolariseerde<https://www.eso.org/public/teles-instr/technology/polarimetry/>
radiostraling van Sagittarius A* onderzoeken, die kan worden gebruikt om het
magnetische veld van het zwarte gat bloot te leggen. In combinatie met
theoretische modellen heeft het team deze waarnemingen gebruikt om meer te
weten te komen over de vorming van de hotspot en de omgeving waarin deze is
ingebed, met inbegrip van het magnetische veld rond Sagittarius A*. Hun
onderzoek legt sterkere grenzen op aan de vorm van dit magnetische veld dan
eerdere waarnemingen en helpt astronomen de aard van ons zwarte gat en zijn
omgeving te ontraadselen.
De waarnemingen bevestigen enkele van de eerdere
ontdekkingen<https://www.eso.org/public/news/eso1835/> van het
GRAVITY<https://www.eso.org/public/teles-instr/paranal-observatory/vlt/vlt-instr/gravity/>-instrument
van ESO’s Very Large
Telescope<https://www.eso.org/public/teles-instr/paranal-observatory/vlt/>
(VLT), dat in het infrarood waarneemt. De gegevens van GRAVITY en ALMA
suggereren beide dat de uitbarstingen plaatsvinden in een samenballing van gas
die met ongeveer dertig procent van de lichtsnelheid met de klok mee om het
zwarte gat draait, waarbij de omloopbaan van de hotspot vrijwel loodrecht op
onze gezichtslijn ligt.
‘In de toekomst zouden we in staat moeten zijn om de hotspots door middel van
gecoördineerde waarnemingen met zowel GRAVITY als ALMA op verschillende
frequenties te volgen – als deze onderneming slaagt zou dat echt een mijlpaal
zijn voor ons begrip van de fysica van de uitbarstingen in het Melkwegcentrum,’
zegt Ivan Marti-Vidal van de Universiteit van València in Spanje, mede-auteur
van het onderzoek.
Het team hoopt de rondcirkelende samenballing van gas ook rechtstreeks te
kunnen waarnemen met de EHT, om zo steeds dichter bij het zwarte gat te komen
en er meer over te leren. “Hopelijk kunnen we op een dag met een gerust hart
zeggen dat we ‘weten’ wat zich in Sagittarius A* afspeelt,” besluit Wielgus.
E I N D E P E R S B E R I C H T
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Meer informatie
Contact:
Monika Mościbrodzka
Radboud Universiteit Nijmegen
Tel: +31-24-36-52485
E-mail: m.moscibrodzka@xxxxxxxxxxx<mailto:m.moscibrodzka@xxxxxxxxxxx>
Jesse Vos
Radboud Universiteit Nijmegen
Mob: +31 6 34008019
E-mail: jt.vos@xxxxxxxxxxx<mailto:jt.vos@xxxxxxxxxxx>
Artikel:
De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in het artikel ‘Orbital motion
near Sagittarius A* – Constraints from polarimetric ALMA observations’ dat in
Astronomy & Astrophysics verschijnt
(https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202244493).
Beeld:
De baan van de hotspot rond Sagittarius A*
Stilstaand beeld van het superzware zwarte gat Sagittarius A*, zoals gezien
door de Event Horizon Collaboration (EHT), met een illustratie die aangeeft
waar de modellering van de ALMA-gegevens de hot spot voorspelt en zijn baan
rond het zwarte gat. Credit:
EHT Collaboration, ESO/M. Kornmesser (Acknowledgment: M. Wielgus)
De afbeeldingen en video’s staan op:
https://www.eso.org/public/netherlands/news/eso2212/?lang
Over NOVA:
De Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA) is het
samenwerkingsverband van de sterrenkundige instituten van de universiteiten van
Amsterdam, Groningen, Leiden en Nijmegen. Toponderzoekschool NOVA heeft als
missie het uitvoeren van baanbrekend sterrenkundig onderzoek, het opleiden van
jonge astronomen op het hoogste internationale niveau en het delen van nieuwe
ontdekkingen met de samenleving. De NOVA-laboratoria zijn gespecialiseerd in
het bouwen van state-of-the-art optische/infrarood- en
submillimeter-instrumentatie voor de grootste telescopen op aarde.
www.astronomie.nl/<http://www.astronomie.nl/>
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Met vriendelijke groet,
Marieke Baan
Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)
NOVA Informatie Centrum
Science Park 904
1098 XH Amsterdam
T: 020-5257480
M: 0614322627
www.astronomie.nl<http://www.astronomie.nl/>
@mariekebaan
_______________________________________________
NOVA-perslijst2 mailing list
NOVA-perslijst2@xxxxxxxxxxx
https://list.uva.nl/mailman/listinfo/nova-perslijst2
