Astronomen tonen met een 3D-simulatie hoe het zwarte gat in het centrum van de Melkweg binnenkort een gaswolk uiteenrijt. In juni 2013 moet de gaswolk er in het echt aan geloven.

De onderzoekers maakten in totaal zes simulaties die laten zien hoe gaswolk G2 naar het centrum van de Melkweg valt, waar het supermassieve zwarte gat Sagittarius A* zich schuilhoudt. Wanneer G2 zijn bestemming bereikt, trekt het zwarte gat de wolk ruw uiteen. De wolk zal op zo’n 40 miljard kilometer een schijf vormen rondom Sagittarius A*, waarna het zwarte gat de materie langzaam zal opslokken.

Ongeveer een jaar geleden ontdekte een internationaal team van sterrenkundigen G2. De gaswolk zal de komende tijd opwarmen, waardoor hij meer licht uitstraalt. In september 2013 hopen de astronomen deze toename in helderheid te kunnen waarnemen. Rond 2020 zal het gas zo zijn uitgesmeerd over de ruimte dat er geen wolk meer is terug te vinden.

De onderzoekers moesten de bestaande simulatietechnieken vernieuwen om dit staaltje voor elkaar te krijgen. Voorheen waren alleen simulaties in twee dimensies mogelijk. Om de derde richting toe te voegen, verdeelden de programmeurs de ruimte in kleine blokjes. Een te fijne verdeling kost echter veel rekenkracht. De natuurkundigen omzeilden dit probleem door de ruimtelijke delen te laten meebewegen met de gaswolk. ‘Alleen de regio direct om de gaswolk is gesimuleerd. Daardoor verspilden we geen rekenkracht aan de irrelevante gebieden’, meldt de Amerikaanse astronoom Stephen Murray op de website isgtw.org. De simulatie duurde in totaal 50.000 uur, een tijd die verdeeld was over 3000 processors.

Wolk of ster?

Zwarte-gaten-expert Sera Markoff, werkzaam aan de Universiteit van Amsterdam, zet een kleine kanttekening bij het onderzoek. Ze wijst erop dat het nog niet duidelijk is of G2 wel een gaswolk is. Een andere groep in de VS heeft namelijk een alternatieve verklaring. Het object zou ook een soort ster kunnen zijn. ‘Volgens hen ziet G2 er niet heel anders uit dan andere sterren in die regio’, aldus de astronoom.

Mocht G2 een ster zijn, dan krijgt het zwarte gat heel wat minder materie op zijn bordje. ‘Een gaswolk kan makkelijk uiteengetrokken worden door de zwaartekracht van een zwart gat. Een ster is een stuk compacter, en zou waarschijnlijk niet helemaal uiteengereten worden’, zegt Markoff.

Mocht het zwarte gat wel een grote portie materie opeten, dan levert het interessante observaties op. Toch hopen sommige sterrenkundigen juist het tegengestelde. ‘Het is ironisch, maar het zou echt heel slecht uitkomen voor de Event Horizon Telescope’, zegt Markoff. ‘Daarmee willen we de komende jaren het gebied heel dicht bij het zwarte gat observeren. Als er veel materiaal binnenkomt, zal deze regio juist jarenlang overschaduwd raken. Het is een beetje de grap in de sterrenkundegemeenschap. Het is alsof we maar niet kunnen winnen.’

Hoe dan ook, Sagittarius A* zal in de komende jaren de gemoederen bezighouden. ‘Het is zeker een erg zeldzame en opwindende kans. We kunnen nu de concurrerende theorieën over wat er gebeurt bij een supermassief zwart gat testen’, zegt Markoff.

Ans Hekkenberg

Afbeelding: M. Schartmann and L. Calcada / European Southern Observatory & Max-Planck-Institut fur Extraterrestrische Physik