Het monsterzwarte gat in het midden van de Melkweg is griezelig stil en nu denken astronomen dat ze weten waarom.
Er zijn onzichtbare magnetische veldlijnen omheen gewikkeld - onderzoekers vermoedden dit al. Maar nieuwe beelden laten zien dat die onzichtbare lijnen een structuur vormen die lichtjaren over de ruimte uitstrekt en mogelijk krachtig genoeg is om te voorkomen dat materiaal in het zwarte gat valt. En als gigantische magnetische velden materiaal in een baan slaan die buiten het bereik van het zwarte gat ligt, zou dat kunnen verklaren waarom het meestal sluimert. Het is zelfs zo zwak dat een magnetar het in de lucht kan overtreffen.
"De spiraalvorm van het magnetische veld kanaliseert het gas in een baan rond het zwarte gat," zei C. Darren Dowell, een wetenschapper bij NASA's Jet Propulsion Laboratory en hoofdauteur van de studie, in een NASA-verklaring. 'Dit zou kunnen verklaren waarom ons zwarte gat stil is terwijl anderen actief zijn.'
Zodra dingen buiten de horizon van een zwart gat vallen, is het functioneel voor altijd verdwenen. De ruimte voorbij de eventhorizon is vanuit ons perspectief echt zwart. Daar is niets te zien. Maar zoals het beeld van de Event Horizon Telescope van het superzware zwarte gat in het Maagd A-sterrenstelsel dit voorjaar liet zien, is de horizon van een event rond een zwart gat vaak gehuld in wolken van inkomend materiaal. En dat materiaal beweegt zo snel en veroorzaakt zoveel wrijving dat het schijnt, waardoor lichtshows ontstaan die astronomen vanaf de aarde kunnen zien.
Sommige superzware zwarte gaten zetten dat soort lichtshows de hele tijd op. Maar Boogschutter A * is een van de meest voorkomende, "rustige" soorten superzwaar zwart gat. De structuur lijkt niet veel materiaal op te slokken. En het team van Dowell vermoedt dat deze intense magnetische velden de reden kunnen zijn.
Om de magnetische veldlijnen in kaart te brengen, wees een team van onderzoekers een NASA-infraroodtelescoop genaamd SOFIA - gemonteerd op de achterkant van een Boeing 747-vliegtuig - op Boogschutter A *. Ze hebben hun resultaten nog niet formeel gepubliceerd, maar de onderzoekers presenteerden hun bevindingen op de bijeenkomst van de American Astronomical Society in juni en beschreven ze in de NASA-verklaring. SOFIA kon de onzichtbare lijnen natuurlijk niet zien, maar wel de stofdeeltjes die door die lijnen zweefden. En de magnetische veldstructuur zorgde ervoor dat alle deeltjes in één richting wezen. Die uitgelijnde deeltjes polariseerden op hun beurt het infrarode licht dat door het stof ging - op dezelfde manier als zonnebrillen het licht dat er doorheen gaat polariseren - waardoor onderzoekers konden achterhalen waar de lijnen waren en in welke richting ze wezen.
Astronomen die niet bij het onderzoek betrokken waren, zeiden dat de meting van de magnetische veldlijnen opwindend was, maar waren sceptisch dat die lijnen volledig verantwoordelijk waren voor de stille toestand van het zwarte gat. (Ieder merkte ook elk op dat het moeilijk is om het werk volledig te evalueren voordat het artikel wordt gepubliceerd.)
Erin Bonning, een astrofysicus en onderzoeker van zwarte gaten aan de Emory University die niet betrokken was bij het SOFIA-werk, wees erop dat het beeld van de magnetische veldlijnen ongeveer 10 lichtjaar in doorsnede is, waarbij 1 lichtjaar gelijk is aan ongeveer 5,9 biljoen mijl (9,5 biljoen kilometer). Dat is veel breder dan Boogschutter A * - een object dat in ons zonnestelsel zou passen - en is dus te groot om details in de directe omgeving van het zwarte gat vast te leggen. Dat kleinere, dichterbij gelegen gebied, zei ze, is waar je zou verwachten dat de belangrijkste gebeurtenissen waarbij materiaal in een zwart gat wordt gestoten - of het materiaal op afstand wordt gehouden - plaatsvinden.
"Het persbericht lijkt te suggereren dat het magnetische veld het materiaal in een baan leidt die het zwarte gat" mist ". Dit zou een plausibele verklaring zijn voor het gebrek aan sterke aanwas op Sgr A *," schreef Bonning in een e-mail aan WordsSideKick.com.
Ze wees er echter op dat je niet per se zou verwachten dat materiaal zonder het magnetische veld in een zwart gat zou vallen. De meeste superzware zwarte gaten slagen er niet in zoveel materiaal te absorberen - misschien omdat veel ervan zich ophoopt in de aanwasschijf in een baan om het donkere kosmische beest - en blijven redelijk stil.
"Je kunt het zo zien: zo groot als Sgr A * is, het is een fysiek * klein * doel op astronomische schaal. Om materie in de buurt van de horizon van de gebeurtenis te laten vallen, moet het min of meer bewegen direct ernaartoe, 'zei Bonning.
Dat gebeurt het vaakst in sterrenstelsels die onlangs gewelddadige fusies hebben ondergaan, zei ze. Maar de Melkweg heeft niet zo'n recente fusie ondergaan.
"Als je gestructureerde magnetische velden lichtjaren verwijderd bent van het zwarte gat dat sterk genoeg is om de beweging van het gas te sturen, dan kan het zijn dat dit een extra mechanisme is dat voorkomt dat materie in galactische centra valt," zei Bonning.
Maar dat betekent niet dat het magnetische veld het belangrijkste mechanisme is dat het zwarte gat stil houdt.
Misty Bentz, een astrofysicus aan de Georgia State University die ook niet bij het onderzoek betrokken was, wees erop dat zelfs als magnetische velden een belangrijke rol spelen bij het stilhouden van Boogschutter A *, dit niet betekent dat soortgelijke krachten aan het werk zijn rond stille superzware zwarte gaten in andere sterrenstelsels.
"Ons sterrenstelsel is een beetje speciaal omdat onze locatie erin betekent dat we veel eigenschappen en regio's tot in detail kunnen bestuderen," zei ze. 'Andere sterrenstelsels zijn echter over het algemeen te ver verwijderd om hetzelfde niveau van resolutie en detail te bereiken, vooral als we het hebben over de drukke omgevingen in hun galactische centra.'
En wat waar is in de Melkweg is misschien niet elders waar.
"Er kunnen verschillende redenen zijn waarom andere zwarte gaten niet voeden, zoals schokgolven en winden van supernova-explosies die het gas uit het centrum van de melkweg verdrijven, of er kan gewoon een algehele afwezigheid van gas in het centrum van de melkweg zijn," Zei Bentz.
Simeon Bird, astrofysicus aan de Universiteit van Californië, Riverside, die ook niet bij het onderzoek betrokken was, vertelde WordsSideKick.com dat "Magnetische velden zeker kunnen helpen verklaren waarom sommige zwarte gaten rustig zijn terwijl andere actief zijn", maar zoals Bentz opmerkte. , "alle andere superzware zwarte gaten zijn veel verder weg, dus het is niet eenvoudig om magnetische velden eromheen te meten."
Net als Bentz is Bird geïnteresseerd in andere verklaringen waarom zwarte gaten stil worden.
'Een andere mogelijkheid die kan helpen om zwarte gaten rustig te houden, is dat tijdens een actieve fase het zwarte gat het gas eromheen verwarmt tot het punt waarop het volledig wordt verstoord', zei hij. 'Als het zwarte gat erg actief is, kan de energie van het zwarte gat het gas gewoon volledig verwijderen en het uit de melkweg verwijderen.'
En als dat eenmaal gebeurt, wordt dat zwarte gat waarschijnlijk stil.
Ondanks enige scepsis dat de magnetische veldlijnen volledig zouden kunnen verklaren waarom Boogschutter A * zo stil is - of dat andere superzware zwarte gaten om dezelfde reden stil zijn - noemden Bonning, Bentz en Bird de studie belangrijk en zeiden dat het astronomen nieuwe sleutels om de mysteries van superzwaar zwart gat-gedrag te ontrafelen.
"Elke ontdekking, zoals de rol van magnetische velden rond Boogschutter A *, helpt één puzzelstukje te maken, en met voldoende puzzelstukjes kunnen we hopen de levenscycli van sterrenstelsels en de zwarte gaten die ze bevatten te begrijpen", Bentz zei.
Noot van de redactie: vanwege een fout in het bewerkingsproces heeft dit artikel oorspronkelijk de lengte van een lichtjaar verkeerd opgegeven. Het kost in feite 1 jaar om in een vacuüm 5,9 biljoen mijl (9,5 biljoen kilometer) af te leggen.
