Hoe maak je een zwart gat zichtbaar? Astronomen hebben 20 jaar lang een ster nabij het centrale supermassieve zwarte gat in de Melkweg gefotografeerd en zien de ster om Sagittarius A* dansen.
De ster S2 is te zien in het midden van de foto. De ster bevindt zich op een afstand van 26.000 lichtjaar van de aarde. In de timelapse is goed te zien dat de ster op een bepaald moment versnelt en om het zwarte gat zwiept. Op dat moment heeft deze ster een snelheid van 25 miljoen kilometer per uur. Dat is zo’n 7.000 kilometer per seconde, oftewel 3% van de lichtsnelheid. Stel, je zou met deze snelheid van de aarde naar de zon reizen, dan duurt een enkele reis slechts zes uur.
De onderstaande timelapse is gemaakt door ESO’s Very Large Telescope (VLT) en werd in 2018 gepubliceerd. Het zwarte gat is op de foto niet te zien. Wanneer je de ster S2 volgt, weet je echter precies waar dit zwart gat schuilt.
Het is de eerste keer dat wetenschappers de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein hebben kunnen testen nabij een zwart gat. “Einsteins algemene relativiteitstheorie voorspelt dat de omloopbaan van het ene object om het andere niet gesloten is, zoals voorspeld door de zwaartekrachttheorie van Newton, maar een voorwaartse precessiebeweging maakt,” vertelt onderzoeker Reinhard Genzel. Dit betekent dat de locatie van het punt van dichtste nadering tot het superzware zwarte gat per omloop opschuift. Daardoor ontstaat er een rozetpatroon, wat goed te zien is in deze video. “Nu hebben we dit effect gedetecteerd bij de beweging van een ster die om de compacte radiobron Sagittarius A* in het centrum van de Melkweg draait. Deze observationele doorbraak versterkt het bewijs dat Sagittarius A* een superzwaar zwart gat met 4 miljoen keer de massa van de zon moet zijn.”
Ook onze zon draait om de kern – en dus ook het centrale zwarte gat – van de Melkweg, alleen doet onze moederster daar veel langer over dan de ster S2. Iedere 230 miljoen jaar legt de zon één compleet rondje af. De vorige keer dat de aarde op de huidige positie in de Melkweg bivakkeerde, liepen de eerste dinosauriërs op het aardoppervlak.
In de animatievideo hieronder is de baan van de ster S2 geel gearceerd. Ook zie je de banen van de andere sterren.
Wetenschappers hopen in de toekomst sterren te ontdekken die nog dichter langs zwarte gaten vliegen. “Als we geluk hebben, kunnen we misschien zelfs sterren zien die zich zo dichtbij bevinden, dat ze de spin – de draaiing – van het zwarte gat ‘voelen'”, vertelt Andreas Eckart van de Universiteit van Keulen. “Dat zou het testen van de relativiteit weer naar een heel ander niveau tillen.”
