Dat er sterren dicht rond het superzware zwarte gat van de Melkweg draaien is op zichzelf al een raadsel, maar nu blijken er ook nog een aantal vermist te zijn.
Er is een vreemde en onverklaarde verbodentoegangszone voor sterren in de buurt van het centrum van onze Melkweg. Alle sterren in ons sterrenstelsel zouden een willekeurige verdeling moeten hebben wat betreft de vorm van hun baan, ongeacht de afstand tot het superzware zwarte gat in het midden van ons sterrenstelsel, Sagittarius A*. Maar er ontbreekt een groep sterren in die verdeling.
De ongeveer 200 sterren in de buurt van Sagittarius A* heten S-sterren. Hun bestaan is al ietwat mysterieus, omdat hun omgeving erg vijandig is. Astrofysicus Andreas Burkert van het observatorium van de Ludwig Maximilians Universiteit van München in Duitsland en zijn collega’s zochten naar patronen in de banen van de ongeveer vijftig S-sterren waarvan we duidelijke gegevens hebben.
Heino Falcke fotografeerde als eerste een zwart gat: ‘Nog mooier dan ik al die tijd had verwacht’
Heino Falcke, hoogleraar radioastronomie, maakte in 2019 de eerste foto van een zwart gat. Op dit moment doet hij onderzoek n ...
Ze vonden een sterke correlatie tussen de afstand van een ster tot het centrum van de melkweg, en de vorm van hun baan, die ze beschrijven in een artikel op de preprint-website Arxiv. Hoe dichter de ster bij het centrum staat, hoe uitgerekter de baan. Vrij onverwachts bleken er geen sterren met ronde banen te bestaan in het gebied direct rondom Sagittarius A*.
Dit fenomeen noemen wetenschappers de zone of avoidance (ZOA), oftewel de verbodentoegangszone. Als deze sterren wel zouden bestaan, dan zouden ze juist het gemakkelijkst zijn om waar te nemen van alle sterren rondom dit zwarte gat. Het is dus onwaarschijnlijk dat de sterren ontbreken door een probleem met de waarneming.
Gedwongen arrangement
‘De ZOA heeft een hele strakke bovengrens’, zegt Burkert. ‘Het is net alsof het sterren verboden wordt om die zone in te gaan, of dat de sterren die dat doen vernietigd worden.’ Aangezien er genoeg sterren zijn in de buurt van Sagittarius A*, is niet bekend waarom sterren de ZOA vermijden.
‘Het lijkt erop dat de aanwezigheid van een superzwaar zwart gat een soort kracht vormt die objecten dwingt om zich in een niet-willekeurig patroon te schikken’, zegt astronoom Florian Peißker van de Universiteit van Keulen in Duitsland. ‘De grote, belangrijke vraag is: waarom is dat zo?’ Het uitvogelen van dit mysterie is een essentiële stap voor ons begrip van zwarte gaten, en de manier waarop ze hun omgeving vormgeven.
Staak de strijd
Er zijn twee belangrijke hypotheses die de vorm van de baan en de nabijheid tot Sagittarius A* van de S-sterren proberen te verklaren. De eerste stelt dat er nog een kleiner zwart gat in hetzelfde gebied bestaat, dat de baan van de sterren verandert. De tweede stelt dat de S-sterren eerst dubbelsterren waren, en dat één ster daarvan we is geschoten, de ruimte in, terwijl de andere ster is achtergebleven in een strakke baan rond het centrum van de Melkweg.
Maar geen van deze twee ideeën kunnen de ZOA en de andere subtiele patronen gevonden door de onderzoekers verklaren. ‘Dit zijn concurrerende theorieën, maar ze hoeven niet meer te concurreren omdat ze beide niet werken’, zegt Burkert. ‘We weten eigenlijk niet wat de oorzaak is. Ik denk dat dat het meest opwindende is aan deze patronen.’
