Er is een heldere magnetische fotobom die het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg bombardeert, wat de inspanningen van astronomen om het zwarte gat - Boogschutter A * genaamd - met röntgentelescopen te bestuderen, frustreert.
SagA * is het dichtstbijzijnde bekende superzware zwarte gat van de aarde. En hoewel het veel kleiner, stiller en zwakker is dan het onlangs in beeld gebrachte zwarte gat in het centrum van de Melkweg Messier 87, vertegenwoordigt het nog steeds een van de beste kansen die astronomen hebben om te begrijpen hoe zwarte gaten zich gedragen en omgaan met hun omgeving. Maar in 2013 lichtte een magnetar - een ultra-dichte ster (ook wel een neutronenster genoemd) gehuld in krachtige magnetische velden - tussen SagA * en de aarde op, en sindsdien heeft het pogingen gedaan om het zwarte gat te observeren met behulp van röntgentelescopen .
"We beschouwen dit als een verbrijzeling van het oppervlak van de neutronenster, of een echt gewelddadige gebeurtenis op de neutronenster die ervoor zorgt dat het heel, heel helder wordt en vervolgens langzaam vervaagt", zegt Daryl Haggard, natuurkundige aan de McGill University in Montreal die SagA * en het galactische centrum bestudeert.
Magnetars zijn kleine objecten, die deel uitmaken van een klasse sterren die vaak qua grootte vergelijkbaar zijn met het eiland Manhattan. Voordat de kleine ster oplichtte, gaf het geen teken dat hij er zelfs was.
In 2013 veranderde dat. Destijds maakte Haggard deel uit van een team dat SagA * observeerde met behulp van röntgentelescoopgegevens om te zien hoe het zwarte gat zou interageren met G2 - een groot, gasachtig object dat zeer dicht bij het zwarte gat zou passeren. Zwarte gaten geven geen licht af, maar het hete gas dat net buiten hun evenement hoizons draait, doet dat wel. De omringende wolk van SagA * gloeit meestal slechts zwakjes, maar onderzoekers hoopten dat als G2 erdoorheen crashte, het resultaat een aantal interessante röntgenflitsen zou zijn.
Toen, op 24 april 2013, begon er een cascade van verrassende gegevens uit hun telescopen te komen. De eerste telescoop die de plotselinge verandering opmerkte, was Swift, een orbitale NASA-telescoop.
"We keken naar het superzware zwarte gat en probeerden een beetje een handtekening op te pikken in de röntgengolflengten van deze interactie, en toen BANG, ging de magnetar af", vertelde ze WordsSideKick.com en klapte in haar handen voor nadruk .
Er was een heldere flits van röntgenlicht. In eerste instantie dachten astronomen dat ze een nieuw en ongekend gedrag vanuit het zwarte gat zagen, mogelijk een enorme uitbarsting, zei Haggard. De meeste röntgenobservatoria hebben niet de resolutie om onderscheid te maken tussen twee objecten, vooral omdat de magnetar die zo helder flitst.
De twee objecten staan vrij ver uit elkaar in de fysieke ruimte, ongeveer 2 biljoen mijl (3,2 biljoen kilometer), of een derde van een lichtjaar. Telescopen zien regelmatig andere, dichterbijzijnde sterren rond het zwarte gat als afzonderlijke objecten. Maar het is toevallig dat SagA * en de magnetar (genaamd SGR 1745-2900) zo zijn geplaatst dat ze vanuit het perspectief van de aarde bijna op elkaar liggen, slechts 2,4 boogseconden uit elkaar in de lucht. (De hele lucht is rond 1.296.000 boogseconden.)
De meeste röntgenobservatoria beschouwen ze als vrijwel een enkel object, zei Haggard.
"Aanvankelijk was de grote opwinding: 'Heilige koe, SagA * is gewoon gek geworden!' Het zou de helderste gloed zijn die we ooit hadden gezien vanuit het superzware zwarte gat, 'zei ze, verwijzend naar de gloed van röntgenlicht.
Maar op 26 april 2013 pakte NuSTAR, een andere NASA-orbitale röntgentelescoop, iets grappigs op in de felle gloed: een soort tikkende, pulserende kwaliteit naar het licht, met pieken elke 3,76 seconden. Dat is niet het soort gedrag dat ze zouden verwachten van de gaswolken rond een zwart gat, zelfs niet in de meest opgewonden toestand, zei Haggard.
Drie dagen later, op 29 april, loste de Chandra X-Ray Observatory, de scherpste telescoop in zijn soort in de ruimte, het beeld goed genoeg op om te zien dat er in feite twee röntgenbronnen waren: het heldere, flikkerende nieuwe licht en de relatief zwakkere gloed van het gas rond een rustige SagA *.
Zoals een team van waarnemers in mei van dat jaar in The Astrophysical Journal rapporteerde, was dat pulseren kenmerkend voor een helder punt op een snel draaiende ster die naar en van de aarde wijst als een versnelde vuurtoren. Astrofysici realiseerden zich dat ze een magnetar zagen.
'Afhankelijk van je perspectief was het ofwel een complete pijn of een compleet geweldige nieuwe ontdekking', zei Haggard.
Na verloop van tijd is de gloed van de magnetar vervaagd, zij het langzamer dan normaal. Tegenwoordig, zei Haggard, is het qua helderheid van de röntgenstraling ongeveer gelijk aan de gloed van het omringende hete gas van het zwarte gat, waardoor Chandra de twee gemakkelijker kan onderscheiden. Toch, zei ze, ze lijken een beetje op de twee koplampen van een auto die zo ver weg zijn dat ze in één zijn opgegaan. Het is zelfs voor Chandra niet gemakkelijk om te zien welke röntgenfotonen van het hete gas rond het zwarte gat komen en welke van de magnetar.
Voor waarnemers van het galactische centrum, zei Haggard, is dit soort problemen typisch. Er is zo'n dichte, heldere wolk van heet materiaal in het gebied, zei ze, dat elke observatie het zorgvuldig sorteren van goede gegevens van rommel vereist. De magnetar is nog maar een frustratie geworden voor SagA * -waarnemers om mee om te gaan.
