SUPERZWAAR ZWART GAT IN HET CENTRUM VAN DE MELKWEG IS ER ECHT

Het superzware zwarte gat in het hart van ons Melkwegstelsel bestaat echt. Tien jaar van nauwkeurige metingen aan de ster die het dichtst bij dat centrum staat en er een ellipsvormige baan om beschrijft, heeft het laatste restje twijfel weggenomen. Een internationaal team astronomen onder leiding van Rainer Schödel van het Max Planck-Institut für extraterrestrische Physik bepaalde de massa van het superzware zwarte gat op 3,7 miljoen zonsmassa's, met een marge van 1,5 miljoen (Nature, 17 okt).

Astronomen menen dat zich in het centrum van vrijwel alle sterrenstelsels een zwart gat bevindt met een massa die miljoenen tot miljarden keer zo groot is als die van de zon. Een sterke aanwijzing voor het bestaan van die superzware zwarte gaten vormt de röntgenstraling die hun directe omgeving uitzendt, terwijl ook de snelheden waarmee nabije sterren om dat centrum heenbewegen tot die conclusie nopen. In het tweede geval leidt een statistische analyse van metingen aan een flink aantal buursterren tot een schatting van de massa van het zwarte gat. Maar een alternatieve verklaring, bijvoorbeeld de aanwezigheid van een kluitje neutronensterren dat oogt als een zwart gat, viel tot nu toe niet uit te sluiten.

Een internationaal team astronomen onder leiding van R. Schödel is dat alsnog gelukt. De afgelopen tien jaar wisten ze de omgeving van Sagittarius A*, de compacte radiobron in het centrum van de Melkweg (dat in de richting van het sterrenbeeld boogschutter staat) die geassocieerd wordt met het zwarte gat, nauwkeurig op te meten. Dat deden ze met een infraroodcamera op een ESO-telescoop in de Andes (European Southern Observatory), aangevuld met adaptive optics. Dat is een techniek die corrigeert voor verstoringen en uitsmering van sterlicht door de aardmosfeer, wat tot twintig keer scherpere beelden oplevert.

Schödel en zijn medewerkers slaagden erin tweederde van de ellipsbaan van ster S2, die in 15,2 jaar om Sagittarius A* draait, vast te leggen. Het perihelium van die baan (het punt dat zich het dichtst bij Sagittarius A* bevindt) ligt op een afstand van van slechts 17 lichtuur (een lichtuur is de afstand die het licht in een uur aflegt). Ter vergelijking: de zon, die op zo'n 26.000 lichtjaar van het Melkwegcentrum staat, heeft een omloopstijd van 230 miljoen jaar. Dat S2, een ster zeven keer zo groot als de zon, op die korte afstand niet door Sagittarius A* wordt verzwolgen komt door de hoge snelheid waarmee hij er langs scheert: 5000 km/s.

Via de wetten van Kepler zijn uit de maten van de ellipsbaan van S2 (lange as: 11 lichtdagen) de massa van Sagittarius A* te berekenen. De uitkomst is 3,7 miljoen zonsmassa`s, met een marge van 1,5 miljoen. Die massa zit in zo'n kleine ruimte opgesloten dat de enige serieuze kandidaat ervoor een zwart gat is.

Wanneer behalve de baan van S2 ook de gegevens van andere sterren in de buurt van Sagittarius A* in ogenschouw worden genomen, komt het superzware zwarte gat uit op 2,6 miljoen zonsmassa`s (marge: 0,2 miljoen). Met de Very Large Telescope van de ESO, de grootste optische telescoop op aarde, en twee andere observatoria hoopt het team van Schödel binnen enkele jaren nog dichterbij het zwarte gat te kunnen kijken.