Een geest achtervolgt het centrale zwarte gat van de Melkweg, waaruit blijkt dat de galactische kern in het verleden waarschijnlijk veel actiever was dan nu. Wetenschappers die de Fermi-ruimtetelescoop gebruiken, hebben vage verschijningen gevonden van wat krachtige gammastralen moeten zijn geweest die uit het centrum van ons sterrenstelsel kwamen.
"Deze zwakke stralen zijn een spookbeeld of nabeeld van wat een miljoen jaar geleden bestond", zegt Meng Su, astronoom bij het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), en hoofdauteur van een nieuw artikel in het Astrophysical Journal. "Ze versterken het pleidooi voor een actieve galactische kern in het relatief recente verleden van de Melkweg."
Het is voor het eerst dat dit type jet wordt gedetecteerd vanuit het zwarte gat van de Melkweg. Wetenschappers weten dat andere actieve sterrenstelsels kernen hebben die helder gloeien, aangedreven door superzware zwarte gaten die materiaal inslikken, en vaak dubbele stralen in tegengestelde richtingen spugen.
De twee stralen, of stralen die Fermi-waarnemingen vonden, strekken zich uit van het galactische centrum tot een afstand van 27.000 lichtjaar boven en onder het galactische vlak.
De pas ontdekte stralen zijn mogelijk gerelateerd aan mysterieuze gammastraalbellen die Fermi in 2010 heeft gedetecteerd. Die bellen strekken zich ook uit over 27.000 lichtjaar vanaf het centrum van de Melkweg. Waar de bellen echter loodrecht op het galactische vlak staan, worden de gammastraalstralen onder een hoek van 15 graden gekanteld. Dit kan een kanteling van de accretieschijf rond het superzware zwarte gat weerspiegelen.
"De centrale accretieschijf kan kromtrekken terwijl deze in de richting van het zwarte gat beweegt, onder invloed van de draai van het zwarte gat", legt co-auteur Douglas Finkbeiner van de CfA uit. "Het magnetische veld ingebed in de schijf versnelt daarom het straalmateriaal langs de draaias van het zwarte gat, dat mogelijk niet is uitgelijnd met de Melkweg."
De twee structuren zijn ook anders gevormd. De stralen werden geproduceerd toen plasma uit het galactische centrum naar buiten spoot, volgens een kurkentrekkerachtig magnetisch veld dat het strak gefocust hield. De gammastraalbellen zijn waarschijnlijk ontstaan door een 'wind' van hete materie die uit de aanwasschijf van het zwarte gat naar buiten blaast. Hierdoor zijn ze veel breder dan de smalle jets.
Zowel de jets als de bubbels worden aangedreven door inverse Compton-verstrooiing. Daarbij botsen elektronen die in de buurt komen van de lichtsnelheid tegen licht met lage energie, zoals radio- of infraroodfotonen. De botsing verhoogt de energie van de fotonen in het gammastraalgedeelte van het elektromagnetische spectrum.
De ontdekking laat de vraag open wanneer de Melkweg voor het laatst actief was. Een minimumleeftijd kan worden berekend door de lengte van de jet van 27.000 lichtjaar te delen door de geschatte snelheid. Het kan echter veel langer zijn gebleven.
"Deze stralen flitsten waarschijnlijk aan en uit terwijl het superzware zwarte gat afwisselend slikte en nipte van materiaal", zei Finkbeiner.
Er zou een enorme toestroom van materie voor nodig zijn om de galactische kern weer op te starten. Finkbeiner schat dat een moleculaire wolk die ongeveer 10.000 keer zoveel weegt als de zon nodig zou hebben.
'10.000 zonnen tegelijk in het zwarte gat duwen zou de oplossing zijn. Zwarte gaten zijn rommelige eters, dus een deel van dat materiaal zou eruit spuiten en de stralen van stroom voorzien, 'zei hij.
Bron: CfA
