Het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg verorbert slechts een minieme hoeveelheid van zijn maaltijd. Deze conclusie trekt een team van astronomen, onder wie dr. Sera Markoff (UvA), uit langdurige waarnemingen met de Chandra-röntgensatelliet. Het onderzoek vormt een belangrijke bijdrage aan het begrip van zwarte gaten, ook in nabije en verre melkwegstelsels in het heelal. Het resultaat verschijnt op 30 augustus in Science.
Astronomen veronderstellen dat de meeste grote melkwegstelsels een superzwaar zwart gat in hun centrum herbergen. De meeste melkwegstelsels staan echter te ver weg om de materiestroom die door het zwarte gat wordt verorberd te bestuderen. Sagittarius A*, het zwarte gat in het centrum van de Melkweg, staat op een afstand van slechts 26.000 lichtjaar. Het is daarom een van de weinige zwarte gaten waarbij dit wel mogelijk is.
Met de Chandra-röntgensatelliet zijn vijf weken lang röntgenbeelden gemaakt van het miljoenen graden hete gas rond Sagittaris A*. “De nieuwe beelden zijn de coolste die ik ooit heb gezien”, zegt Markoff. “We zien Sagittarius A* heet gas invangen dat is uitgestoten door nabije sterren, en het naar zijn waarnemingshorizon leiden."
Slechts 1% van het materiaal dat door de zwaartekracht van het zwarte gat wordt aangetrokken bereikt de waarnemingshorizon - het punt waarop omkeren niet meer mogelijk is -, doordat een groot deel wordt uitgespuwd. Hierdoor is de uitgezonden straling van Sagittarius A* opmerkelijk zwak, net als bij de meeste superzware zwarte gaten in melkwegstelsels in het nabije heelal.
Het door de zwaartekracht ingevangen materiaal moet warmte en draaiing verliezen voordat het door het zwarte gat kan worden verorberd. Het uitspuwen van materiaal maakt dit mogelijk. “Het meeste gas moet worden uitgespuwd zodat een kleine hoeveelheid het zwarte gat kan bereiken”, zegt coauteur Feng Yuan van het Shanghai Astronomical Observatory in China. “In tegenstelling tot wat de meeste mensen denken zijn zwarte gaten niet in staat om alles te verslinden dat naar hen toe wordt getrokken. Sagittarius A* vindt het blijkbaar moeilijk om zijn eten door te slikken”.
Een model voorspelt dat de röntgenstraling zijn oorsprong vindt in de concentratie van lichte sterren rondom het zwarte gat. De nieuwe waarnemingen komen niet overeen met deze voorspelling. In plaats daarvan komt de röntgenstraling voort uit gas van sterwinden van jonge, zware sterren in een schijfachtige verdeling. Deze sterren zijn eerder waargenomen in het infrarood.
Het belangrijkste verschil tussen superzware zwarte gaten zoals Sagittarius A* en de vraatzuchtige zwarte gaten die quasars aandrijven is dat het gas rond Sagittarius A* heet en diffuus is, waardoor het meeste gas aan de aantrekkingskracht van het zwarte gat ontsnapt. De gasvoorraad van quasars is veel kouder en compacter.
Het resultaat zal gevolgen hebben voor nieuw onderzoek met radiotelescopen om de ‘schaduw’ van de waarnemingshorizon van het superzware zwarte gat tegen de achtergrond van het omringende, gloeiende gas te observeren en te begrijpen. Het resultaat is ook belangrijk voor het begrip van de invloed van rondcirkelende sterren en gaswolken op de materie die naar het zwarte gas toe en er vanaf bewegen.