Sterrenkundigen hebben een kosmische uitlaatklep ontdekt waarlangs heet gas vanuit het centrum van onze Melkweg het heelal in kan stromen. Dit gas lijkt afkomstig van het superzware zwarte gat dat daar huist.

Op beelden van de Chandra röntgen-ruimtetelescoop is te zien hoe heet gas weggeblazen wordt vanuit het centrum van de Melkweg. Dit gebeurt via een soort uitlaatklep die het gas kanaliseert. De uitlaatklep bevindt zich aan het einde van een eerder ontdekte kosmische schoorsteen, die loodrecht staat op het vlak van de Melkweg, het sterrenstelsel waartoe ook ons zonnestelsel behoort. De uitlaatklep en de schoorsteen staan op ongeveer 26 duizend lichtjaar van de aarde.

Schoorsteen

In het centrum van de Melkweg huist het superzware zwarte gat Sagittarius A* (kortweg Sgr A*). Materiaal dat te dicht bij dit monster komt, warmt op door de sterke krachten die erop werken. Een deel van het gloeiend hete gas verdwijnt vervolgens in het zwarte gat, en een deel wordt de ruimte in geslingerd. Zwarte gaten zijn geen nette eters.

Er is meer onderzoek nodig naar het effect van ruimtevaart op het brein
LEES OOK

Er is meer onderzoek nodig naar het effect van ruimtevaart op het brein

Om veilig te ruimtereizen, moeten we in beeld krijgen hoe een leven zonder aardse zwaartekracht de hersenen beïnvloedt, stelt Elisa Raffaella Ferrè.

De schoorsteen en de uitlaat zijn waarschijnlijk gevormd door de krachtige stroom van heet gas dat weggeblazen wordt door het zwarte gat. De schoorsteen, waarvan het bestaan een aantal jaar geleden werd aangetoond, begint in het centrum van de Melkweg. Van daaruit steekt hij loodrecht omhoog.

Uitlaatklep

‘We vermoedden dat magnetische velden dienst doen als de wanden van de schoorsteen, en dat heet gas daar doorheen omhoog reist, als rook’, zegt sterrenkundige Scott Mackey van de Universiteit van Chicago, die het nieuwe Chandra-onderzoek leidde. ‘Nu hebben we een uitlaatklep ontdekt vlakbij de top van de schoorsteen.’

Uit de nieuwe Chandra-waarnemingen blijkt namelijk dat aan de bovenkant van de schoorsteen, op ongeveer 700 lichtjaar van het centrum van de Melkweg, een cilindervormige structuur zit waarvan de röntgenstraling zichtbaar is. Dit lijkt een soort uitlaatklep waar het hete gas uit de schoorsteen het centrumgebied uitstroomt. Daar blaast het centrum als het ware stoom af.

Dat de uitlaat röntgenstraling uitstraalt, komt volgens de onderzoekers waarschijnlijk doordat het hete gas dat door de schoorsteen omhoog stroomt, daar tegen het omringende koude gas aanbotst. Die botsing veroorzaakt een schokgolf waardoor het gas röntgenstraling uitzendt.

Melkwegcentrum met midden-boven, in blauw, de uitlaatklep. Beeld: röntgen: NASA/CXC/Univ. of Chicago/S.C. Mackey et al.; Radio: NRF/SARAO/MeerKAT; Beeldverwerking: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Röntgenbubbels

Sgr A* is op dit moment niet erg actief. De schoorsteen en uitlaat dus zijn waarschijnlijk ontstaan door heet gas dat het superzware zwarte gat in het verleden de schoorsteentunnel injoeg tijdens uitbarstingen. Volgens eerder onderzoek heeft Sgr A* elke paar honderd jaar een kleine uitbarsting, door het opschrokken van bijvoorbeeld gaswolken. Eens in de 20 duizend jaar scheurt dit zwarte gat een complete ster aan stukken. Dat levert een krachtige explosie op waarbij er waarschijnlijk ook veel heet gas door de schoorsteen en uitlaatklep gejaagd wordt.

De Melkweg heeft in totaal twee schoorstenen. Aan de andere kant van ons schijfvormige sterrenstelsel zit er nog een, die ook loodrecht op de schijf staat. Sterrenkundigen willen nu gaan onderzoeken wat het verband is tussen de schoorstenen met hun uitlaatkleppen en de zogeheten Fermi- en eRositabellen. Deze eerder waargenomen plasmabellen van duizenden lichtjaren groot die zich boven en onder de Melkweg uitstrekken, liggen namelijk in het verlengde van de schoorstenen, en lijken uitgeboerd door het centrum van de Melkweg.