science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Een slapende vulkaan:het zwarte gat in het hart van onze melkweg is explosiever dan we dachten

Het heldere gebied linksonder is het centrum van de melkweg. Op deze infraroodopname zijn alleen de dichtste stofwolken te zien. Krediet:Atlas / 2MASS / Universiteit van Massachusetts / California Institute of Technology

Het superzware zwarte gat in het hart van ons melkwegstelsel spuugde 3,5 miljoen jaar geleden een enorme uitbarsting van straling uit die vanaf de aarde duidelijk zichtbaar zou zijn geweest.

In nieuw onderzoek dat binnenkort wordt gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift mijn collega's en ik ontdekten dat de fakkel sporen achterliet in een gasspoor genaamd de Magelhaense Stroom, dat ongeveer 200 ligt, 000 lichtjaar verwijderd en omcirkelt de Melkweg.

Het team bestaat uit Ralph Sutherland en Brent Groves van de Australian National University en ASTRO-3-D; Magda Guglielmo, Wen Hao Li en Andrew Curzons aan de Universiteit van Sydney; Philip Maloney aan de Universiteit van Colorado; Gerald Cecil aan de Universiteit van Carolina; en Andrew J. Fox van het Space Telescope Science Institute in Baltimore.

De ontdekking verandert onze kijk op het centrale zwarte gat van onze melkweg, die in de hele opgetekende geschiedenis van de mensheid sluimerend is verschenen. Astronomen beginnen zich te realiseren dat het enorm actief is geweest, zelfs explosief, in het relatief recente verleden in galactische termen (gemeten in miljoenen jaren).

Deze activiteit flikkert al miljarden jaren aan en uit. We begrijpen niet waarom deze activiteit onderbroken is, maar het heeft iets te maken met hoe materiaal op het zwarte gat wordt gedumpt. Het kan zijn als waterdruppels op een hete plaat die sputteren en chaotisch exploderen, afhankelijk van hun grootte.

Onze situatie op aarde lijkt op leven in de buurt van een grotendeels slapende vulkaan zoals de Vesuvius, waarvan bekend is dat deze in het verleden explosief actief was, met desastreuze gevolgen voor Pompeii.

Ondanks dit, er is geen reden om ongerust te zijn:voor zover we kunnen nagaan, we zijn hier veilig in een baan om een ​​koele dwergster ver van het centrum van de Melkweg.

Straling flitst uit het hete draaiende gas rond het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg, sporen achterlatend in de Magelhaense Stroom. Krediet:James Josephides / Swinburne University

Waarom is er een zwart gat in het centrum van de melkweg?

Als je langs de Melkweg kijkt in de richting van het sterrenbeeld Boogschutter, je zult de dichte agglomeratie van sterren rond het centrum van de melkweg zien. Het galactische centrum wordt gekenmerkt door een zeer dichte, zeer massieve cluster van sterren in een baan om het superzware zwarte gat.

Eerder dit jaar, het ESO Gravity-team vond een ster dicht bij het zwarte gat met een snelheid tot 10, 000 km per seconde, een paar procent van de lichtsnelheid. Hierdoor konden ze het zwarte gat wegen met een precisie van 1%, aankomen op een aantal van ongeveer 4 miljoen keer de massa van de zon.

Zoals galactische superzware zwarte gaten gaan, dit is een vedergewicht. Bijvoorbeeld, ons naburige sterrenstelsel Andromeda heeft ook een superzwaar zwart gat, maar het is 50 keer zwaarder dan het onze.

In wezen hebben alle grote sterrenstelsels centrale massieve zwarte gaten. We weten niet precies waarom dit zo is, maar we weten dat het belangrijk is en dat de groeifasen van deze monsters waarschijnlijk de melkweg als geheel hebben beïnvloed.

Het begrijpen van het effect van interacties tussen zwarte gaten en gaststerrenstelsels is een van de meest besproken onderwerpen in de moderne astrofysica.

Een verbeterd radiobeeld van Centaurus A. De inzetafbeelding zoomt in op de jets die uit het centrale zwarte gat komen. Krediet:CSIRO/ATNF; ATCA;ASTRON; Parken; MPIfR; ESO/WFI/AAO (UKST); MPIfR/ESO/APEX; NASA/CXC/CfA

Sommige zwarte gaten zijn actiever dan andere

Maar als we uitkijken over het heelal, we zien dat slechts een paar procent van de sterrenstelsels "actieve" zwarte gaten lijken te hebben. Door actief, we bedoelen dat gas en sterren die het zwarte gat in spiralen een extreem hete ring van gas vormen.

Deze ring, een accretieschijf genoemd, wordt zo heet dat het jets aandrijft, winden en stralen lichtstralen uit over de melkweg. De effecten van deze explosies zijn vooral indrukwekkend in massievere sterrenstelsels.

Al decenia, Australische radiotelescopen hebben straalstromen in kaart gebracht die veel groter zijn dan het zichtbare sterrenstelsel in het midden.

De radiojets in het sterrenstelsel Centaurus A strekken zich meer dan 10 graden uit aan de hemel - dat is de grootte van 20 volle manen naast elkaar. Dit is opmerkelijk aangezien Centaurus A 10 miljoen lichtjaar verwijderd is.

De stralingsbundels van de accretieschijf van het zwarte gat flitsen duizenden jaren in verschillende richtingen rond. Krediet:Phil Hopkins / Caltech

De explosie van de Melkweg

Ongeveer 3 miljoen jaar geleden, onze directe voorouder Australopithecus afarensis liep op aarde. Ze hebben misschien naar Boogschutter gekeken en kegels van licht zijwaarts van de Melkweg zien schieten, helderder dan welke ster dan ook aan de nachtelijke hemel.

De lichtshow zou zijn verschenen als statische stralen op een menselijke tijdschaal, alleen flikkerend op tijdschalen van duizenden jaren. Vandaag, het enige zichtbare overblijfsel van die immens krachtige gebeurtenis is het verkoelende gas langs de verre Magelhaense Stroom.

Dus hoe zou het leven op aarde zijn gegaan als de explosieve straal recht op ons was gericht? Dit is een terechte vraag, omdat we geloven dat de spin-as van de accretieschijf wild ronddraait in lichtgewicht superzware zwarte gaten.

Als de straal op het zonnestelsel zou wijzen, de straal zou door de Melkwegschijf moeten ploegen, en het zou ongeveer 10 miljoen jaar duren om ons te bereiken.

Het is dus mogelijk dat een oudere explosie een krachtige jet heeft voortgebracht die ons nog moet bereiken.

Maar we hoeven ons geen zorgen te maken - op zijn hoogtepunt, de intensiteit van de straal wanneer deze ons bereikt, zal waarschijnlijk niet de meest energetische zonnevlammen overschrijden. Deze staan ​​bekend om het uitschakelen van satellieten, en een bedreiging vormen voor ruimtewandelende astronauten, maar onze eigen atmosfeer beschermt ons grotendeels op aarde.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.