Diep in het hart van de Melkweg bevindt zich een zwart gat. De objecten van hun aandacht zijn de banen van massieve jonge sterren die het bezoeken. Ze worden "S-sterren" genoemd.
Nee. Dat is geen stotteren. S-Stars zijn een legitiem fenomeen dat onderzoekers in staat stelt de activiteit van zwarte gaten nog beter te onderzoeken. Alleen al door hun aanwezigheid vragen astronomen zich af wat ze weten. Hoe is het bijvoorbeeld mogelijk voor deze massieve jonge sterren om zo dicht bij een regio te cirkelen waar het zeer onwaarschijnlijk is dat ze zich daar zullen vormen? Door de enorme kracht van de sterke zwaartekracht bij een zwart gat moesten deze sterren ooit verder van hun waargenomen positie verwijderd zijn geweest. Toen theoretici echter modellen maakten om weer te geven hoe S-sterren mogelijk naar hun huidige baanpositie zijn gereisd, kwamen de cijfers gewoon niet overeen. Hoe kunnen hun banen zo radicaal worden verwijderd van voorspellingen?
Vandaag presenteerde Dr. Antonini zijn beste uitleg van dit raadsel op de jaarlijkse bijeenkomst van de Canadian Astronomical Society (CASCA). In "The Origin of the S-star Cluster at the Galactic Center" gaf hij een uniforme theorie over de oorsprong en dynamiek van de S-sterren. Het was geen gemakkelijke taak, maar Antonini heeft een zeer haalbare theorie kunnen produceren over hoe deze sterren in de buurt van een superzwaar zwart gat konden komen in slechts tientallen miljoenen jaren sinds hun vorming.
"Er bestaan theorieën over hoe migratie van grotere afstanden heeft plaatsgevonden, maar tot nu toe hebben ze niet overtuigend kunnen uitleggen waarom de S-sterren rond het galactische centrum draaien zoals ze doen", zei Antonini. "Als hoofdreekssterren kunnen de S-sterren niet ouder zijn dan ongeveer 100 miljoen jaar, maar toch lijkt hun orbitale verdeling‘ ontspannen ’, in tegenstelling tot de voorspellingen van modellen voor hun oorsprong."
Volgens het model van Antonini en Merritt begonnen S-sterren veel verder weg van het galactische centrum. Normaal? Ja. Normale modus. Toen kwamen deze ogenschijnlijk normale baansterren de zwaartekracht van het zwarte gat tegen en begonnen hun spiraal naar binnen. Terwijl ze de onverbiddelijke tocht maakten, stuitten ze op de zwaartekracht van andere sterren in de buurt, die vervolgens het S-sterren-baanpatroon veranderden. Het is een eenvoudig inzicht, en een dat verifieert hoe het galactische centrum evolueert uit de samengevoegde invloed van een superzware zwarte gaten, relativistische effecten en het handwerk van zwaartekrachtinteracties.
'Theoretische modellering van S-sterbanen is een middel om hun oorsprong te beperken, de dynamische mechanismen van het gebied nabij het galactische centrum te onderzoeken en', zegt Merritt, 'indirect om te leren over de dichtheid en het aantal ongeziene objecten in dit gebied. "
Hoewel de aanwezigheid van superzware zwarte gaten in het centrum van bijna alle enorme sterrenstelsels geen nieuw concept is, leidt verder onderzoek naar hoe ze vorm krijgen en evolueren tot een beter begrip van wat we om ons heen zien. Deze regio's zijn nauw verbonden met de vorming van de melkweg waar ze bestaan. Met het centrum van ons eigen sterrenstelsel - Boogschutter A - zo dicht bij huis, is het het perfecte laboratorium geworden om manifestaties zoals S-sterren te observeren. Het volgen van hun banen over een langere periode heeft de aanwezigheid van een superzwaar zwart gat gevalideerd en ons denken over de vele eigenaardigheden van ons eigen sterrenstelsel verlicht.
Oorspronkelijke verhaalbron: persbericht van de Canadian Astronomical Society
