Een internationaal team van astronomen heeft tot nu toe de meest nabije beelden verkregen van wat wordt verondersteld een super-massief zwart gat in het centrum van de Melkweg te zijn. De astronomen hebben radiogolven in Hawaï, Arizona en Californië met elkaar verbonden om een virtuele telescoop van meer dan 2800 mijl te creëren die details kan zien die meer dan 1000 keer fijner zijn dan de Hubble-ruimtetelescoop. Het doel van de waarnemingen was de bron die bekend staat als Boogschutter A * ("A-ster"), waarvan lang werd gedacht dat het de positie markeerde van een zwart gat met een massa van 4 miljoen keer die van de zon.
Met behulp van een techniek genaamd Very Long Baseline Interferometry (VLBI), bestudeerden de astronomen de radiogolven afkomstig van Boogschutter A *. In VLBI worden signalen van meerdere astronomietelescopen gecombineerd om het equivalent van een enkele gigantische telescoop te creëren, zo groot als de scheiding tussen de faciliteiten. Als resultaat levert VLBI een buitengewoon scherpe resolutie op.
Ze ontdekten structuur op een kleine hoekschaal van 37 micro-boogseconden - het equivalent van een honkbal op het oppervlak van de maan, 240.000 mijl afstand. Deze waarnemingen behoren tot de hoogste resolutie die ooit in de astronomie is gemaakt.
"Deze techniek geeft ons een ongeëvenaard zicht op de regio nabij het centrale zwarte gat van de Melkweg", zegt Sheperd Doeleman van MIT, de eerste auteur van de studie die zal worden gepubliceerd in het nummer van 4 september van het tijdschrift Nature.
Hoewel Boogschutter A * drie decennia geleden werd ontdekt, hebben de nieuwe waarnemingen voor het eerst een hoekresolutie, of het vermogen om kleine details te observeren, die overeenkomt met de grootte van de 'gebeurtenishorizon' van het zwarte gat - het gebied binnenin waar niets, inclusief licht, ooit aan kan ontsnappen.
Met drie telescopen konden de astronomen de vorm van het emitterende gebied slechts vaag bepalen. Toekomstig onderzoek zal helpen bij het beantwoorden van de vraag wat ze precies zien: een gloeiende corona rond het zwarte gat, een ronddraaiende 'hotspot' of een straal materiaal. Desalniettemin is hun resultaat de eerste keer dat de waarnemingen op de schaal van het zwarte gat zelf zijn gekomen, dat een "Schwarzschild-straal" van 10 miljoen mijl heeft.
Het concept van zwarte gaten, objecten die zo dicht zijn dat hun zwaartekracht ervoor zorgt dat niets, inclusief het licht zelf, ooit aan hun greep ontsnapt, wordt al lang verondersteld, maar hun bestaan is nog niet definitief bewezen. Astronomen bestuderen zwarte gaten door het licht te detecteren dat wordt uitgestraald door materie die opwarmt naarmate het dichter bij de horizon van de gebeurtenis wordt getrokken. Door de grootte van dit gloeiende gebied in het Melkwegcentrum te meten, hebben de nieuwe waarnemingen de hoogste dichtheid tot nu toe onthuld voor de concentratie van materie in het centrum van ons sterrenstelsel, wat "belangrijk nieuw bewijs is dat het bestaan van zwarte gaten ondersteunt", zei Doeleman.
"Dit resultaat, dat op zichzelf al opmerkelijk is, bevestigt ook dat de 1,3 mm VLBI-techniek een enorm potentieel heeft, zowel voor het onderzoeken van het galactische centrum als voor het bestuderen van andere fenomenen op vergelijkbare kleine schaal", zegt co-auteur Jonathan Weintroub.
Het team is van plan hun werk uit te breiden door nieuwe instrumenten te ontwikkelen om gevoeliger 1,3 mm-waarnemingen mogelijk te maken. Ze hopen ook extra observatiestations te ontwikkelen, die extra basislijnen zouden opleveren (combinaties van twee telescoopfaciliteiten op verschillende locaties) om de details op de foto te verbeteren. Toekomstige plannen bevatten ook waarnemingen bij kortere golflengten van 0,85 mm; zulk werk zal echter om vele redenen nog uitdagender zijn, waaronder het uitbreiden van de mogelijkheden van de instrumentatie en de vereiste voor het samenvallen van uitstekende weersomstandigheden op alle locaties.
Bron: persbericht Harvard Smithsonian
