Sterrenkundigen weten al decennia lang dat Sagittarius A*, het zwarte gat in onze Melkweg, iedere dag flikkert en soms tien tot honderd keer zo helder wordt als normaal. Om meer te weten te komen over het geflikker of de flares van Sagittarius A* zocht een internationaal team van astronomen naar patronen in vijftien jaar aan gegevens. Die lange meetreeks is beschikbaar omdat de Swift-satelliet van NASA sinds 2006 elke drie dagen een blik werpt op het centrale zwarte gat.
Het blijkt dat de omgeving van het zwarte gat van 2006 tot 2008 behoorlijk flikkerde. Maar tussen 2008 en 2012 was het vrij stil. En na 2012 nam het flikkeren weer toe.
De onderzoekers konden niet echt een patroon ontwaren. "Hoe de flares precies ontstaan, blijft dus onduidelijk," zegt medeauteur Jakob van den Eijnden (nu University of Oxford, voorheen Universiteit van Amsterdam). "Eerder werd gedacht dat er meer flikkeringen volgen nadat er gaswolken of sterren langs het zwarte gat trekken, maar daar is nog geen bewijs voor. En het vermoeden dat de magnetische eigenschappen van het omringende gas een rol spelen, kunnen we ook nog niet hard maken."
Zomerschool
Het onderzoek is geleid door Alexis Andres uit El Salvador. Hij deed in de zomer van 2019 als bachelor-student mee aan het ASPIRE programma van het Anton Pannekoek Instituut voor Sterrenkunde van de Universiteit van Amsterdam. In dit programma werken talentvolle studenten uit landen met minder academische ontwikkelmogelijkheden een zomer lang aan een sterrenkundig project. Na de zomerschool keerde Andres terug naar El Salvador en beet hij zich twee jaar lang vast in het onderzoek. Hij leidde het internationale onderzoeksteam vanwege de coronabeperkingen op afstand. Andres volgt sinds augustus 2021 een masterprogramma in de sterrenkunde in Mexico Stad. Hij wil professioneel wetenschapper worden en sterrenkunde op de kaart zetten in zijn thuisland.
Lange meetreeks
"De lange meetreeks van de Swift-satelliet kwam er niet zomaar," zegt medeauteur Nathalie Degenaar (Universiteit van Amsterdam). Ze was tijdens de zomerschool de begeleider van Andres en Van den Eijnden. Tijdens het promotieonderzoek van Degenaar willigde NASA haar verzoek voor de metingen in. "En sindsdien vraag ik regelmatig verlengingen aan. Het is een heel bijzonder waarneemprogramma waar we nog veel ander onderzoek mee doen."
De komende jaren denken de sterrenkundigen dat ze genoeg gegevens verzamelen om wel uit te sluiten of de variaties in het geflikker bij Sagittarius A* komen door voorbijtrekkende gaswolken of sterren of dat er iets anders aan de hand is.
Sagittarius A*
Sagittarius A*, (afgekort Sgr A*, uitgesproken als "Setsj Ee Star") het zwarte gat in het centrum van onze Melkweg, bevindt zich vanaf de aarde gezien in de richting van het sterrenbeeld Boogschutter (Sagittarius). Sterrenkundigen bestuderen de omgeving van het zwarte gat al jaren. De Nobelprijs voor de natuurkunde in 2020 ging bijvoorbeeld voor de helft naar onderzoekers die jarenlang de sterren hadden gevolgd die rond het zwarte gat cirkelen. En een internationaal team van astronomen met een groot aandeel uit Nederland probeert met behulp van de Event Horizon Telescope een foto of een filmpje van de directe omgeving van het zwarte gat te maken. Mede doordat dit zwarte gat zo grillig flikkert, is het een stuk lastiger om het af te beelden dan bijvoorbeeld het zwarte gat in sterrenstelsel M87 waarvan in 2019 de eerste foto werd gepubliceerd.
Wetenschappelijk artikel
A Swift study of long-term changes in the X-ray flaring properties of Sagittarius A*. Door: A. Andrés (1,2,3), J. van den Eijnden (1,4), N. Degenaar (1), P.A. Evans (5), K. Chatterjee (1,6,7), M. Reynolds (8), J.M. Miller (8), J. Kennea (9), R. Wijnands (1), S. Markoff (1), D. Altamirano (10), C.O. Heinke (11), A. Bahramian (12), G. Ponti (13,14), D. Haggard (15). Geaccepteerd voor publicatie in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (preprint)
1. Anton Pannekoek Instituut voor Sterrenkunde, Universiteit van Amsterdam
2. Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autonoma de México
3. Facultad de Ciencias Naturales y Matemática, Universidad de El Salvador
4 Department of Physics, Astrophysics, University of Oxford
5. University of Leicester, School of Physics and Astronomy
6. Black Hole Initiative at Harvard University
7. Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
8. Department of Astronomy, University of Michigan
9. Department of Astronomy and Astrophysics, Pennsylvania State University
10. Department of Physics and Astronomy, University of Southampton
11. Department of Physics, University of Alberta
12. International Centre for Radio Astronomy Research - Curtin University
13. Osservatorio Astronomico di Brera
14. Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik
15. Department of Physics, McGill University
Dit röntgenbeeld van het galactisch centrum combineert de Swift-waarnemingen van 2006 tot 2013. Sagittarius A* is in het midden. Rood is laag-energetische röntgenstraling (300 tot 1.500 elektronvolt). Groen is middel-energetisch (1.500 tot 3.000 eV). Blauw is hoog-energetisch (3.000 tot 10.000 eV). (c) NASA/Swift/N. Degenaar