ESO's uiterst gevoelige GRAVITY-instrument heeft verder bewijsmateriaal toegevoegd aan de al lang bestaande veronderstelling dat zich een superzwaar zwart gat in het centrum van de Melkweg schuilhoudt. Nieuwe waarnemingen laten zien dat gaswolken ronddraaien met ongeveer 30% van de lichtsnelheid in een cirkelvormige baan net buiten de waarnemingshorizon - de eerste keer dat materiaal is waargenomen in een baan dicht bij het punt van geen terugkeer, en de meest gedetailleerde waarnemingen tot nu toe van materiaal dat zo dicht bij een zwart gat draait.

ESO's GRAVITY-instrument op de Very Large Telescope (VLT) Interferometer is gebruikt door wetenschappers van een consortium van Europese instellingen, inclusief ESO, om uitbarstingen van infraroodstraling te observeren die afkomstig zijn van de accretieschijf rond Boogschutter A*, het massieve object in het hart van de Melkweg. De waargenomen fakkels bieden de langverwachte bevestiging dat het object in het centrum van onze melkweg, zoals lang werd aangenomen, een superzwaar zwart gat. De fakkels zijn afkomstig van materiaal dat heel dicht bij de waarnemingshorizon van het zwarte gat draait, waardoor dit de meest gedetailleerde waarnemingen tot nu toe zijn van materiaal dat zo dicht bij een zwart gat draait.

Terwijl sommige materie in de accretieschijf - de gasgordel die met relativistische snelheden in een baan rond Boogschutter A * draait - veilig om het zwarte gat kan draaien, alles wat te dichtbij komt, is gedoemd om voorbij de waarnemingshorizon te worden getrokken. Het punt dat het dichtst bij een zwart gat ligt waar materiaal kan draaien zonder onweerstaanbaar naar binnen te worden getrokken door de immense massa, staat bekend als de binnenste stabiele baan, en het is van hier dat de waargenomen fakkels ontstaan.

"Het is verbijsterend om getuige te zijn van materiaal dat met 30% van de lichtsnelheid in een baan om een ​​enorm zwart gat draait. " verbaasde Oliver Pfuhl, een wetenschapper aan de MPE. "De enorme gevoeligheid van GRAVITY heeft ons in staat gesteld om de accretieprocessen in realtime in ongekend detail te observeren."

Deze metingen waren alleen mogelijk dankzij internationale samenwerking en state-of-the-art instrumentatie. Het GRAVITY-instrument dat dit werk mogelijk heeft gemaakt, combineert het licht van vier telescopen van ESO's VLT om een ​​virtuele supertelescoop met een diameter van 130 meter te creëren. en is al gebruikt om de aard van Boogschutter A* te onderzoeken.

Eerder dit jaar, ZWAARTEKRACHT en SINFONI, een ander instrument op de VLT, stelde hetzelfde team in staat om de nabije vlucht van de ster S2 nauwkeurig te meten terwijl deze door het extreme zwaartekrachtsveld bij Sagittarius A* ging, en onthulde voor de eerste keer de effecten die werden voorspeld door Einsteins algemene relativiteitstheorie in zo'n extreme omgeving. Tijdens de korte vlucht van S2, sterke infrarood emissie werd ook waargenomen.

"We hielden S2 nauwlettend in de gaten en natuurlijk houden we altijd Boogschutter A* in de gaten, " legde Pfuhl uit. "Tijdens onze observaties, we hadden het geluk om drie heldere fakkels van rond het zwarte gat op te merken - het was een gelukkig toeval!"

Deze emissie, van hoogenergetische elektronen zeer dicht bij het zwarte gat, was zichtbaar als drie prominente heldere fakkels, en komt exact overeen met theoretische voorspellingen voor hotspots in een baan rond een zwart gat van vier miljoen zonsmassa's. Aangenomen wordt dat de fakkels afkomstig zijn van magnetische interacties in het zeer hete gas dat zeer dicht bij Boogschutter A* cirkelt.

Reinhard Genzel, van het Max Planck Instituut voor Buitenaardse Fysica (MPE) in Garching, Duitsland, die de studie leidde, legt uit:"Dit was altijd een van onze droomprojecten, maar we durfden niet te hopen dat het zo snel mogelijk zou worden." Verwijzend naar de al lang bestaande veronderstelling dat Boogschutter A* een superzwaar zwart gat is, Genzel concludeerde dat "het resultaat een klinkende bevestiging is van het paradigma van enorme zwarte gaten."