1. Het Melkwegstelsel is groter dan je je kunt voorstellen
Als je denkt dat ons eigen zonnestelsel met acht planeten, een paar dwergplaneten en tientallen manen groot is, wacht dan tot je een kaart van de Melkweg ziet. Geschat wordt dat het Melkwegstelsel uit honderd tot vierhonderd miljard sterren bestaat. Om elk van die sterren draaien waarschijnlijk ook weer één of meerdere exoplaneten. En toch zijn er sterrenstelsels die nog veel groter zijn dan de Melkweg. Neem bijvoorbeeld de Andromedanevel, onze directe buur. Dit sterrenstelsel bestaat uit minimaal een biljoen sterren.
2. Elke ster en planeet in de Melkweg draait om een gigantisch zwart gat
In het midden van de Melkweg ligt een enorm zwart gat. Elke ster en planeet draait rondom dit zwarte gat, dat we Sagittarius A* hebben gedoopt. Zo’n ronde duurt overigens een stuk langer dan onze omwenteling om de zon, waar de aarde een jaar over doet. Ons zonnestelsel heeft 250 miljoen jaar nodig om een ronde in het Melkwegstelsel te maken. De laatste keer dat we exact deze plek in het universum innamen, liepen er net dinosauriërs rond op aarde.
3. De aarde ligt in een buitenwijk van de Melkweg
Toen wetenschappers enkele honderden jaren geleden voor het eerst hun telescopen op de Melkweg richtten, leek het aannemelijk dat de aarde in het midden van het stelsel lag. Niets bleek minder waar. Ons zonnestelsel met daarin de aarde en buurplaneten zoals Mars en Jupiter ligt op 27.000 lichtjaar van het centrum van de Melkweg.
4. De Melkweg is een spiraalvormig sterrenstelsel
Exact achterhalen hoe de Melkweg eruitziet is tot op heden lastig gebleken. We zijn nog niet in staat een foto van buiten het sterrenstelsel te maken. Toch hebben astronomen wel een aardige indruk. Zo weten we dat de Melkweg een spiraalvormig sterrenstelsel is met een diameter van ongeveer 150.000 lichtjaar. En het Melkwegstelsel omvat meer dan alleen sterren en planeten. Een groot deel bestaat ook uit donkere materie.
5. Over vier miljard jaar houdt de Melkweg op te bestaan
Jij en ik zullen het niet meer meemaken, maar over vier miljard jaar zal de Melkweg zoals die er nu uitziet niet meer bestaan. Maar de kans is groot dat onze zon dan nog wel schijnt. Hoe zit dat? Wetenschappers schatten dat het Melkwegstelsel over een aantal miljard jaar zal botsen met het naburige Andromedastelsel. Dan smelten beide sterrenstelsels als het ware samen. Dat wil niet per se zeggen dat sterren en planeten ook direct tegen elkaar botsen. Daarvoor zijn de afstanden tussen de verschillende hemellichamen te groot.
Zo ziet het superzware zwarte gat in het hart van onze Melkweg eruit: astronomen maken eerste foto ooit
Voor het eerst is het superzware zwarte gat Sagittarius A*, in het centrum van onze Melkweg, vastgelegd op beeld. Een zwart gat is eigenlijk onzichtbaar, maar de lichtgevende ring van hete gassen rond het zwarte gat kon worden gefotografeerd. Daarvoor gebruikten astronomen 8 radiotelescopen van over de hele wereld die met elkaar verbonden zijn. Het is nog maar de tweede foto ooit van een zwart gat.
Een foto maken van iets dat eigenlijk onzichtbaar is. Het lijkt onmogelijk, maar toch zijn astronomen er voor de tweede keer in geslaagd. Op verschillende, gelijktijdige persconferenties over de hele wereld werd deze namiddag de foto van het superzware zwarte gat Sagittarius A* bekendgemaakt.
Sagittarius A* bevindt zich in het midden van ons Melkwegstelsel. Het is meer dan 4 miljoen keer zwaarder dan de zon en ongeveer 27.000 lichtjaar van ons verwijderd. De hele Melkweg, en dus ook ons zonnestelsel, draait rond dat zwarte gat.
De donkere vlek in het midden van de foto is het zwarte gat zelf, de zogeheten schaduw. "De oranje, gele ring errond zijn de gloeiende gassen vlak voor ze worden opgeslokt door het zwarte gat", legt sterrenkundige Katrien Kolenberg uit.
Volgens de onderzoekers levert de foto het overtuigende bewijs dat het object inderdaad een zwart gat is en geeft hij waardevolle informatie over de werking ervan. "Het toont ook dat de theorie die we vandaag de dag gebruiken om zwaartekracht te beschrijven goed werkt. Het is dus een heel belangrijk resultaat voor ons", aldus professor Kolenberg.
De foto is gemaakt met de Event Horizon Telescope, een netwerk van 8 radiotelescopen van over de hele wereld die met elkaar verbonden zijn. Op die manier wordt eigenlijk één virtuele telescoop gevormd die zo groot is als de aarde. Met één enkele telescoop zou het onmogelijk zijn om een zwart gat in één beeld vast te leggen, klonk het op de persconferentie vanmiddag.
Aan het onderzoek werkten meer dan 300 onderzoekers van 80 instituten over de hele wereld samen. De foto is het resultaat van waarnemingen van Sagittarius A* in april 2017.
Volgens de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO), een van de sterrenwachten die hebben meegewerkt, heeft het team vijf jaar lang moeten ploeteren om, met behulp van supercomputers, zorgvuldig alle gegevens te combineren en te analyseren.
(lees verder onder de foto)
"Alsof je een foto maakt van een puppy die z'n staart achterna holt"
Drie jaar geleden werd de allereerste foto ooit van een zwart gat voorgesteld. Het ging toen om het zwart gat M87* dat 2.000 keer verder ligt dan Sagittarius A* en veel zwaarder is. Toch lijken beide foto's opvallend veel op elkaar.
"We hebben hier twee totaal verschillende soorten sterrenstelsels en twee zwarte gaten van sterk verschillende massa’s", zegt astrofysicus Sera Markoff van de universiteit van Amsterdam. "Maar dicht bij de rand van deze zwarte gaten lijken ze verbazingwekkend veel op elkaar. Het toont dat de verschillen te wijten zijn aan de verschillen in het materiaal dat de zwarte gaten omringt."
En hoewel Sagittarius A* veel dichterbij staat, kostte het de astronomen toch veel moeite om het op beeld vast te kunnen leggen. "Het gas in de buurt van de zwarte gaten beweegt met dezelfde snelheid, bijna net zo snel als het licht", zegt astronoom Chi-kwan Chan van de universiteit van Arizona.
"Maar waar het gas er dagen tot weken over doet om een rondje om het zwarte gat M87* te draaien, duurt een omloop om het veel kleinere zwarte gat Sagittarius A* luttele minuten. Dit betekent dat de helderheid en het patroon van het gas rond Sagittarius A* tijdens de waarnemingen snel veranderden, een beetje alsof je een scherpe foto probeert te maken van een puppy die zijn eigen staart achterna jaagt."
"Nu kunnen we de verschillen tussen twee superzware zwarte gaten bestuderen om waardevolle nieuwe aanwijzingen te verkrijgen over hoe dit belangrijke proces in zijn werk gaat", zegt Keiichi Asada van het Instituut voor Astronomie en Astrofysica van de Academia Sinica uit Taiwan.
"We hebben nu beelden van twee superzware zwarte gaten, één aan de grote kant en één aan de kleine kant, dus kunnen we beter dan ooit tevoren testen hoe de zwaartekracht zich in deze extreme omgevingen gedraagt."
Geen opmerkingen:
Een reactie posten