Het magnetische veld rondom het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg is voor het eerst waargenomen. Astronomen gebruiken de Event Horizon Telescope (EHT) zijn verrast door de ordelijke aard van het veld, dat bestaat in de extreem gewelddadige omgeving rond het zwarte gat Sagittarius A*. Het onderzoek zou kunnen leiden tot een beter begrip van de cruciale rol die het magnetische veld speelt in de manier waarop het zwarte gat zich voedt met omringende materie.

Dit is de tweede keer dat de EHT het magnetische veld van een superzwaar zwart gat heeft waargenomen. In 2021 ontdekte het het veld van het zwarte gat in het centrum van de Melkweg Messier 87 (M87).

Er wordt aangenomen dat superzware zwarte gaten omgeven zijn door plasma dat de zwaartekrachtafgrond in dwarrelt. Hierdoor ontstaat een krachtig magnetisch veld, dat vervolgens kan interageren met het binnenvallende materiaal. Dit versnellende materiaal zendt grote hoeveelheden straling uit, inclusief radiogolven die gepolariseerd zijn door het lokale magnetische veld.

Globaal netwerk

De EHT is een wereldwijd netwerk van radiotelescopen die deze polarisatie kunnen meten en daarmee het magnetische veld rondom een ​​zwart gat in kaart kunnen brengen.

Boogschutter A* weegt ongeveer 6.6 miljoen zonsmassa's – wat duizend keer minder zwaar is dan de gigantische M87. Ondanks dit enorme verschil waren EHT-astronomen verrast door de gelijkenis van de magnetische velden van de twee objecten.

‘We verwachtten een signatuur van het magnetische veld te vinden, simpelweg omdat we weten dat Boogschutter A* nog steeds aan het voeden is, maar dan heel langzaam’, zegt Ziri Younsi van University College London, die lid is van het EHT-team. “Wat we niet hadden verwacht, was dat het patroon van de polarisatie qua morfologie zo vergelijkbaar zou zijn met M87.”

Van alle superzware zwarte gaten die materie ophopen, wordt verwacht dat ze een magnetisch veld hebben dat is ingebed in hun accretieschijven. Het veld wordt net buiten de waarnemingshorizon in het plasma verankerd en wordt vervolgens versterkt door de rotatie van het zwarte gat. Het zwarte gat M87 is zeer actief en heeft een grote aanwasschijf van plasma, vergeleken met Boogschutter A*.

Het beheersen van de stroom

De magnetische velden van beide objecten hebben magnetische veldlijnen in vortexachtige configuraties (zie figuur). Hoe dichter de lijnen bij elkaar liggen, hoe sterker en georganiseerder het magnetische veld is. Younsi schat dat de magnetische veldsterkte van Boogschutter A* vergelijkbaar is met die van een koelkastmagneet. Hoewel dat misschien niet zo veel klinkt, is het sterk genoeg om de instroom van aangroeiend plasma te beïnvloeden – en zo te helpen bepalen hoe het zwarte gat zich voedt.

De schijnbare gelijkenis in de structuren van de twee magnetische velden doet sommige astronomen zich afvragen of er nog andere mogelijke overeenkomsten zijn.

Het zwarte gat van M87 valt op door zijn relativistische straal. Dit is een strak gecollimeerde bundel deeltjes die door het magnetische veld van de accretieschijf worden opgeveegd en naar buiten worden versneld tot bijna de lichtsnelheid. Eén straal is zichtbaar langs de rotatieas van het object en het is mogelijk dat een andere straal zich in de tegenovergestelde richting uitstrekt.

Gezien de gelijkenis in magnetische structuur is het mogelijk dat Sagittarius A* ook relativistische jets zou kunnen huisvesten die tot nu toe onopgemerkt zijn gebleven.

Mysterieuze bubbels

Dergelijke jets zouden inderdaad de bron kunnen zijn van de mysterieuze Fermi-bellen in de Melkweg. Dit zijn twee enorme pluimen van geladen deeltjes die 25,000 lichtjaar boven en onder het vlak van de Melkweg uitsteken. Ze worden geschat op slechts een paar miljoen jaar oud en zijn afkomstig uit het galactische centrum, maar hun oorzaak is onzeker.

Younsi wijst er echter op dat een straalvliegtuig sterk gecollimeerd is, terwijl de Fermi-bubbels een groter gebied bestrijken en bijna op een explosie lijken. En hoewel hij de overeenkomsten tussen de twee zwarte gaten ‘merkwaardig’ vindt, vertelt Younsi Natuurkunde wereld van zijn scepsis dat het zwarte gat in onze Melkweg een jet heeft.

"Je zou wat vrijheid kunnen nemen en dit te veel interpreteren en zeggen dat het misschien een bewijs is dat er een straalvliegtuig zou kunnen zijn", zegt hij. "Of het kan zijn dat we in de toekomst betere gegevens nodig hebben met een hogere resolutie en misschien zullen we zien dat het polarisatiepatroon een beetje verandert."

Snelle verandering

M87 bevindt zich op een afstand van 53 miljoen lichtjaar en de accretieschijf van het zwarte gat is enorm. Deze twee factoren zorgen er dus voor dat we hem in korte tijd niet veel zien veranderen. Boogschutter A* staat veel dichter bij ons op een afstand van ongeveer 26,000 lichtjaar, en dankzij de veel kleinere accretieschijf kan de EHT de accretieschijf in de loop van minuten en uren zien veranderen.

De eerste afbeelding van Boogschutter A* (helderheid, niet polarisatie), uitgebracht in 2022, was daarom een ​​tijdsgemiddelde weergave van het zwarte gat, en Younsi wijst erop dat het gewoon toeval zou kunnen zijn dat de tijdsgemiddelde afbeelding van het zwarte gat Het magnetische veld lijkt op dat van M87, wat betekent dat zoeken naar jets nutteloos kan zijn.

“Boogschutter A* verandert erg snel, dus er is veel meer onzekerheid in de structuur die je in de afbeelding ziet”, zegt Younsi. “We hebben monitoring op de langere termijn nodig, want waar we nu naar kijken zou gewoon een toevalstreffer kunnen zijn die er toevallig uitziet als M87 en die feitelijk niet representatief is voor de algemene tijdsgemiddelde toestand. Het kan zijn dat dit beeld de komende jaren flink verandert.”

Als het weer het toelaat, observeert de EHT elk jaar Boogschutter A*, meest recentelijk in april. Het blijft ook het zwarte gat van M87 in de gaten houden en probeert superzware zwarte gaten in andere sterrenstelsels te detecteren. Hoe meer zwarte gaten er worden waargenomen, hoe meer we zullen weten of het zwarte gat van Sagittarius A* en M87 echt typische voorbeelden zijn.

De waarnemingen worden beschreven in twee artikelen in de De astrofysische journaalbrieven. Eén papier omvat de polarisatiemetingen en de andere beschrijft hun implicaties.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://physicsworld.com/a/milky-ways-supermassive-black-hole-has-a-surprising-magnetic-personality/