In het hart van de Melkweg schuilt een superzwaar zwart gat (SMBH) genaamd Boogschutter A * (Sag. A-ster). Sag. A * is een voorwerp van intensieve studie, ook al kun je het niet echt zien. Maar nieuwe beelden van de Atacama Large Millimeter / sub-millimeter Array (ALMA) onthullen wervelende hogesnelheidswolken van gas en stof die om het zwarte gat cirkelen, het volgende beste ding om het gat zelf te zien.
De wolken gas en stof worden moleculaire wolken genoemd. Het is het soort materiaal waaruit sterren ontstaan, maar deze wolken zijn veel te klein om sterren te vormen. Hun massa is slechts ongeveer 60 keer groter dan onze zon. Bovendien vormen ze een moeilijke plek voor sterren om te vormen: de circumnuclear disc (CND).
Een CND is een gasschijf die wordt waargenomen in de centrale regio's van vele klassen van sterrenstelsels die als een ring om een zwart gat cirkelt. Ze zijn doorgaans honderden parsecs breed en vormen een reservoir van gas en stof waar zwarte gaten zich voeden. Het midden van de CND wordt de holte genoemd. Een nieuwe studie onder leiding van Javier R. Goicoechea van het Instituto de Física Fundamental (Instituut voor Fundamentele Fysica) in Madrid, Spanje, gebruikte de kracht van ALMA om in de holte te turen.
De holte zelf is slechts ongeveer 3,5 lichtjaar groot. Het is een chaotische plek, waar de overweldigende kracht van de zwaartekracht van het zwarte gat al het gas en stof naar zich toe trekt, waardoor het wordt versneld tot relativistische snelheden. De centrale holte verwijst naar het binnenste van het melkwegstelsel, waarin de SMBH, de nucleaire stellaire cluster en prominente stromen van interstellair geïoniseerd gas zijn ondergebracht. De binnenrand van de CND ligt op ongeveer 1,5 parsec van de Boogschutter A-ster. Elk materiaal dat in de holte draait en dichtbij Sag hangt. A * zal naar verwachting met hoge snelheden bewegen.
De nieuwe studie geeft een meer gedetailleerd beeld van deze omgeving dan ooit tevoren. Activiteit in de centrale holte wordt gedomineerd door enorme stromen geïoniseerd gas die om de holte draaien en voldoen aan twee standaardbaanmodellen, spiralen vs. ellipsen. Maar deze nieuw waargenomen cloudlets voldoen niet aan die banen. Ze lijken hun eigen ding te doen. Ze reizen ook met andere snelheden dan de stromen geïoniseerd gas.
Het team denkt dat deze nieuw waargenomen cloudlets ofwel overblijfselen zijn van meer massieve moleculaire wolken die in de holte vallen en netjes worden verstoord, of dat ze afkomstig zijn van instabiliteiten in de binnenrand van de CND die leiden tot fragmentatie en van daaruit vallen . Hoe dan ook, ze zijn nu een begrepen onderdeel van de chaotische omgeving in de binnenste holte.
Volgens de krant duren deze nieuw waargenomen cloudlets niet lang. Dat is niet verwonderlijk gezien de nabijheid van het zwarte gat en alles wat er in de buurt van gebeurt. Ze zijn onderhevig aan foto-verdamping door het intense stellaire stralingsveld, weggeblazen door winden van massieve sterren in de centrale cluster of verstoord door een sterke zwaartekrachtschaar.
Het team achter de krant is niet zeker van de exacte oorsprong van de cloudlets. Als het geen brokken gas zijn die door de grote zwaartekracht van het zwarte gat uit grotere gaswolken zijn gescheurd, kunnen het klonten zijn die van de binnenrand van de CND zijn gescheurd. We weten nu in ieder geval dat ze er zijn, en hun aanwezigheid vertelt ons iets over krachten die spelen in de buurt van zwarte gaten.
We weten alleen nog niet precies wat dat is.
- Persbericht ALMA-observatorium: "Cloudlets zwermen rond ons lokale superzware zwarte gat"
- Research Paper: Moleculaire cloudlets met hoge snelheid rond het superzware zwarte gat van het galactische centrum "
- Research Paper: "De levenscyclus van starbursting circumnuclear gas discs"
