Het gebied rondom het centrum van ons sterrenstelsel bevat drie groepen sterren die om onduidelijke redenen van elkaar verschillen. Mogelijk kan een verborgen zwart gat nu in één klap alles verklaren.
Het centrum van ons sterrenstelsel, de Melkweg, is een vreemde en chaotische plek. In het midden bevindt zich een superzwaar zwart gat, Sagittarius A*, dat wordt omringd door drie groepen sterren die ongeveer even oud zijn maar verder enorm van elkaar verschillen. Astronomen hebben nu een eenvoudige oplossing die al die verschillen in één klap kan verklaren.
Drie lagen
Het dichtst bij Sagittarius A* is een bolvormige zwerm sterren te vinden: de zogeheten S-sterren. De meeste bewegen in langgerekte banen, die ze af en toe gevaarlijk dicht bij het zwarte gat brengen. Kijk je hoe deze sterren over de ruimte zijn verdeeld, dan zie je een vreemde, onverklaarbare leemte in hun midden. Astronomen noemen die een ‘vermijdingszone’.
Zoom je iets verder uit, dan vind je de tweede groep sterren. Die bevinden zich in een nette schijf en draaien met de klok mee om het zwarte gat. Tot slot zijn er sterren die zich buiten de schijf bevinden, in meer chaotische banen. Enkele daarvan cirkelen in tegengestelde richting ten opzichte van de rest.
Er zijn allerlei verklaringen bedacht voor deze verschillende groepen, maar tot nu toe wist geen daarvan alle drie de stertypen te verklaren. Nu hebben astronoom Xiaochen Zheng van het planetarium van Peking in China en haar collega’s wellicht een oplossing gevonden.
Ze hebben een model opgesteld met één belangrijk extra component: een object met een massa van enkele honderden tot duizend keer die van de zon, dat zich ook nabij het centrum van de Melkweg schuilhoudt. Waarschijnlijk zou zo’n zwaar object een zwart gat zijn.
Chaos
In dit model zouden alle sterren samen zijn ontstaan in een enkele schijf van gas en stof, waarin ze netjes een cirkelbaan volgden. Het extra object, dat in een baan beweegt die sterk gekanteld is ten opzichte van de schijf, zou vervolgens een reeks complexe interacties tussen de sterren in de schijf hebben veroorzaakt.
Het object zou het sterkste effect hebben gehad op de buitenste sterren, waardoor hun banen sterk werden uitgerekt en kantelden. Sommige sterren zouden daarbij zelfs in de ‘verkeerde richting’ zijn gaan draaien.
Voor de middelste groep, de sterren die met de klok mee ronddraaien, zou de zwaartekracht van het object en die van Sagittarius A* elkaar in evenwicht houden. Daardoor is hun baan hoogstens een beetje uitgerekt geraakt. Verder gebeurde er niet veel.
De beweging van de S-sterren zou ook grotendeels onaangetast zijn gebleven door het extra object. Toch zouden deze banen alsnog chaotisch zijn geworden, doordat de sterren onderling aan elkaar trokken. Sterren die eerst als duo’s door het leven gingen, zogeheten dubbelsterren, zouden uit elkaar zijn gerukt. Dat zou een lege zone hebben opgeleverd.
Zwaartekrachtdans
‘Eén kosmische metgezel heeft door middel van drie verschillende zwaartekrachtdansen de familie uit elkaar getrokken’, zegt Zheng. Volgens haar is dit de eenvoudigste manier om alle drie de sterrengroepen te verklaren. Als je zoekt naar meerdere, onafhankelijke effecten of objecten die de sterren uiteen hebben getrokken, levert dat een veel complexere puzzel op, stelt ze. Er is namelijk geen duidelijke reden waarom die effecten op hetzelfde moment op één plek in de ruimte zouden hebben plaatsgevonden.
Het extra object zelf is nog een grote onbekende. ‘Ze moeten die ontruststoker nog vinden, en het vinden van deze zwarte gaten met zo’n middelgrote massa is niet eenvoudig’, zegt astronoom Albert Zijlstra van de Universiteit van Manchester in het Verenigd Koninkrijk. ‘Alle kandidaten die tot nu toe zijn gevonden in dit massabereik zijn afgewezen, omdat het bewijs ervoor niet sterk genoeg was.’
De onderzoekers hebben wel een kandidaat op het oog. Rond het centrum van de Melkweg draait een sterrencluster met de naam IRS-13E, dat mogelijk een zwart gat in zijn kern heeft. We weten echter nog niet eens zeker of IRS-13E wel een echt cluster is en niet slechts een tijdelijke samenkomst van sterren. Om meer zekerheid te krijgen, moeten astronomen over een langere periode nauwkeurigere metingen verzamelen.
Geef een reactie