Het enorme zwarte gat in het centrum van onze melkweg heeft een ongewoon grote maaltijd van interstellair gas en stof, en onderzoekers begrijpen nog niet waarom.

"We hebben nog nooit zoiets gezien in de 24 jaar dat we het superzware zwarte gat hebben bestudeerd, " zei Andrea Ghez, UCLA hoogleraar natuurkunde en astronomie en een co-senior auteur van het onderzoek. "Het is meestal een vrij rustige, slap zwart gat op een dieet. We weten niet wat dit grote feest drijft."

Een paper over de studie, geleid door de UCLA Galactic Center Group, die Ghez leidt, wordt vandaag gepubliceerd in Astrofysische journaalbrieven .

De onderzoekers analyseerden meer dan 13, 000 waarnemingen van het zwarte gat van 133 nachten sinds 2003. De beelden zijn verzameld door de W.M. Keck Observatory in Hawaï en de Very Large Telescope van de European Southern Observatory in Chili. Het team ontdekte dat op 13 mei het gebied net buiten het "point of no return" van het zwarte gat (zo genoemd omdat zodra materie binnenkomt, het kan nooit ontsnappen) was twee keer zo helder als de volgende helderste waarneming.

Ook dit jaar zagen ze op twee andere avonden grote veranderingen; alle drie die veranderingen waren "ongekend, ' zei Gez.

De helderheid die de wetenschappers hebben waargenomen, wordt veroorzaakt door straling van gas en stof dat in het zwarte gat valt; de bevindingen brachten hen ertoe om te vragen of dit een buitengewone unieke gebeurtenis was of een voorbode van aanzienlijk verhoogde activiteit.

"De grote vraag is of het zwarte gat een nieuwe fase ingaat - bijvoorbeeld als de spie omhoog is gedraaid en de snelheid van het gas dat door de 'afvoer' van het zwarte gat valt gedurende een langere periode is toegenomen - of dat we net hebben gezien het vuurwerk van een paar ongewone klodders gas die naar binnen vallen, " zei Mark Morris, UCLA hoogleraar natuurkunde en astronomie en co-senior auteur van het artikel.

Het team is het gebied blijven observeren en zal proberen die vraag op te lossen op basis van wat ze zien van nieuwe beelden.

"We willen weten hoe zwarte gaten groeien en de evolutie van sterrenstelsels en het universum beïnvloeden, " zei Gez, Lauren B. Leichtman van de UCLA en Arthur E. Levine hoogleraar astrofysica. "We willen weten waarom het superzware gat helderder wordt en hoe het helderder wordt."

De nieuwe bevindingen zijn gebaseerd op waarnemingen van het zwarte gat, dat Sagittarius A* wordt genoemd. of Sgr A*—gedurende vier nachten in april en mei in het Keck Observatorium. De helderheid rond het zwarte gat varieert altijd enigszins, maar de wetenschappers stonden versteld van de extreme variaties in helderheid gedurende die periode, inclusief hun observaties op 13 mei.

"Het eerste beeld dat ik die nacht zag, het zwarte gat was zo helder dat ik het aanvankelijk aanzag voor de ster S0-2, omdat ik Boogschutter A* nog nooit zo helder had gezien, " zei UCLA-onderzoeker Tuan Do, hoofdauteur van de studie. "Maar het werd al snel duidelijk dat de bron het zwarte gat moest zijn, dat was echt spannend."

Een hypothese over de toegenomen activiteit is dat toen een ster genaamd S0-2 in de zomer van 2018 het dichtst bij het zwarte gat kwam, het lanceerde een grote hoeveelheid gas die dit jaar het zwarte gat bereikte.

Een andere mogelijkheid betreft een bizar object dat bekend staat als G2, wat hoogstwaarschijnlijk een paar dubbelsterren is, die in 2014 het zwarte gat het dichtst naderde. Het is mogelijk dat het zwarte gat de buitenste laag van G2 heeft verwijderd. Ghez zei, wat de toegenomen helderheid net buiten het zwarte gat zou kunnen verklaren.

Morris zei dat een andere mogelijkheid is dat de opheldering overeenkomt met de ondergang van grote asteroïden die naar het zwarte gat zijn getrokken.

Geen gevaar voor de aarde

Het zwarte gat is ongeveer 26, 000 lichtjaar verwijderd en vormt geen gevaar voor onze planeet. Do zei dat de straling 10 miljard keer zo helder zou moeten zijn als wat de astronomen hebben gedetecteerd om het leven op aarde te beïnvloeden.

Astrofysische journaalbrieven publiceerde ook een tweede artikel van de onderzoekers, het beschrijven van spikkelholografie, de techniek waarmee ze zeer vage informatie konden extraheren en gebruiken uit 24 jaar aan gegevens die ze van nabij het zwarte gat hadden vastgelegd.

Het onderzoeksteam van Ghez rapporteerde op 25 juli in het tijdschrift Science de meest uitgebreide test van Einsteins iconische algemene relativiteitstheorie bij het zwarte gat. Hun conclusie dat de theorie van Einstein de test heeft doorstaan ​​en correct is, tenminste voor nu, was gebaseerd op hun studie van S0-2 terwijl het een volledige baan rond het zwarte gat maakte.

Het team van Ghez bestudeert meer dan 3, 000 sterren die rond het superzware zwarte gat draaien. Sinds 2004, de wetenschappers hebben een krachtige technologie gebruikt die Ghez hielp pionieren, adaptieve optica genoemd, die de vervormende effecten van de atmosfeer van de aarde in realtime corrigeert. Maar spikkelholografie stelde de onderzoekers in staat de gegevens te verbeteren van het decennium voordat adaptieve optica in het spel kwam. Door de gegevens uit die jaren opnieuw te analyseren, kon het team concluderen dat ze dat niveau van helderheid in de buurt van het zwarte gat in 24 jaar niet hadden gezien.

"Het was alsof we een LASIK-operatie uitvoerden op onze vroege beelden, " zei Ghez. "We verzamelden de gegevens om één vraag te beantwoorden en onthulden bij toeval andere opwindende wetenschappelijke ontdekkingen die we niet hadden verwacht."