Zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels
Sagittarius A*, in het centrum van de Melkweg, heeft ongeveer 4 miljoen keer de massa van de zon.
Sleep om te draaien. Scroll of knijp om te zoomen.
Een donkere centrale massa
Volgens NASA hebben de meeste grote sterrenstelsels superzware zwarte gaten in hun centrum, sommige met miljarden keren de massa van de zon. Een zwart gat is een gebied waarin materie zo dicht is samengepakt dat niets, zelfs licht niet, van binnen een grens kan ontsnappen. Die grens heet de waarnemingshorizon. De straal daarvan groeit evenredig met de massa. Bij één zonsmassa is die ongeveer 3 km. Voor Sagittarius A*, uitgesproken als ‘Sagittarius A-ster’, met ongeveer 4 miljoen zonsmassa's, komt dat uit op ongeveer 12 miljoen km. Dat is ruwweg 17 keer de straal van de zon en ligt ruim binnen de baan van Mercurius.
Hoe weeg je iets dat geen licht uitzendt? Door te kijken wat eromheen beweegt. Twee onderzoeksgroepen, één in Duitsland en één in de Verenigde Staten, volgden tientallen jaren afzonderlijke sterren in banen heel dicht bij het centrum van de Melkweg. Dat deden ze in infraroodlicht, dat door het stof heen gaat. Eén ster, S2, draait in ongeveer 16 jaar om het centrum. Met Keplers wetten bepaal je uit deze banen de massa daarbinnen: ongeveer 4 miljoen zonnen in een gebied dat te klein is om iets anders dan een zwart gat te zijn. Dit werk werd bekroond met de Nobelprijs voor Natuurkunde van 2020.
Schaduwbeelden
Zwarte gaten zelf zijn donker, maar heet gas dat eromheen wervelt, gloeit. De Event Horizon Telescope verbindt radioschotels over de hele wereld tot een virtuele telescoop ter grootte van de aarde. In 2019 publiceerde het project het eerste beeld van het silhouet van een zwart gat: dat in het centrum van het reusachtige elliptische stelsel M87, volgens JPL op ongeveer 53 miljoen lichtjaar. In 2022 volgde een beeld van Sagittarius A*, volgens JPL op meer dan 26 000 lichtjaar en met de massa van 4 miljoen zonnen. Beide beelden tonen een donker centrum binnen een heldere ring. Het beeld van Sagittarius A* beslaat slechts ongeveer 50 microboogseconden, volgens JPL ongeveer 1/13 van een miljardste van de hele hemel.
Rustig en actief
Sagittarius A* is tegenwoordig rustig: er valt weinig gas naar binnen en het is dus zwak. NASA merkt op dat de Melkweg nu geen actief sterrenstelsel is, hoewel er waarschijnlijk in de afgelopen paar miljoen jaar een uitbarsting van activiteit was. In actieve stelsels slikt een centraal zwart gat veel gas op. Dat wordt heet in een schijf en kan alle sterren samen overstralen. De lichtsterkste zijn quasars. Volgens NASA zijn er meer dan een miljoen gevonden. De dichtstbijzijnde, Markarian 231, staat ongeveer 600 miljoen lichtjaar ver en de verst bekende ongeveer 13 miljard lichtjaar. Omdat licht tijd nodig heeft om aan te komen, tonen verre quasars zwarte gaten zoals ze miljarden jaren geleden waren.
| Het centrale zwarte gat van de Melkweg | Sagittarius A*, ongeveer 4 miljoen zonsmassa's |
| Waarnemingshorizon | De grens waarbinnen zelfs licht niet kan ontsnappen |
| Eerste beeld van een zwart gat (2019) | M87*, in een reusachtig elliptisch stelsel op ongeveer 53 miljoen lichtjaar |
| Beeld van Sagittarius A* | In 2022 gepubliceerd door de Event Horizon Telescope |
| Quasar | De lichtsterkste soort actief stelsel |
- Wat bevindt zich in het centrum van de meeste grote sterrenstelsels?
- Een superzwaar zwart gat
- Een reuzenster
- Helemaal niets
- Een planeet
- De straal van de waarnemingshorizon is ongeveer 2.95 km per zonsmassa. Hoeveel miljoen km is dat bij 4 miljoen zonsmassa's? (één decimaal)
- Hoeveel zonstralen van 695 700 km passen in 11.8 miljoen km? (heel getal)
- Hoe werd de massa van Sagittarius A* gemeten?
- Uit de banen van sterren die er dicht omheen draaien
- Door het licht ervan te wegen
- Door er een sonde naartoe te sturen
- Uit de kleur
- Waarom volgden astronomen sterren nabij het centrum in infraroodlicht?
- Infrarood gaat door het stof heen dat het centrum verbergt
- De sterren zenden alleen infrarood uit
- Infrarood is sneller dan licht
- Telescopen voor zichtbaar licht bestaan niet
- Welk zwart gat werd in 2019 als eerste afgebeeld?
- M87*, in het sterrenstelsel M87
- Sagittarius A*
- Het zwarte gat in Andromeda
- Het zwarte gat in de Grote Magelhaense Wolk
- Waardoor ontstaat de heldere ring in beelden van zwarte gaten?
- Heet gas dat dicht bij het zwarte gat rondwervelt
- Licht van het zwarte gat zelf
- Een planeetring
- Weerkaatst zonlicht
- Volgens NASA staat de dichtstbijzijnde quasar, Markarian 231, ongeveer 600 miljoen lichtjaar ver. Hoeveel keer de afstand tot Andromeda van 2.5 miljoen lichtjaar is dat?
- Is de Melkweg tegenwoordig een actief sterrenstelsel?
- Nee, maar waarschijnlijk was er in de afgelopen paar miljoen jaar een uitbarsting van activiteit
- Ja, het is een quasar
- Ja, het is het helderste bekende sterrenstelsel
- Nee, het heeft geen zwart gat
- Als je naar een quasar op 13 miljard lichtjaar kijkt, zie je een zwart gat ...
- van ongeveer 13 miljard jaar geleden
- zoals het nu is
- zoals het zal worden
- van binnenuit gezien
- De meeste grote sterrenstelsels hebben een superzwaar zwart gat in het centrum.
- Sagittarius A*: ongeveer 4 miljoen zonsmassa's, met een waarnemingshorizon van ongeveer 12 miljoen km.
- De massa wordt bepaald uit de banen van nabije sterren zoals S2.
- Beelden van de Event Horizon Telescope: M87* (2019) en Sagittarius A* (2022).
- Actieve sterrenstelsels en quasars worden verlicht door gas dat in het centrale zwarte gat valt.
Bronnen van deze cursus (17)
- NASA Galaxies (science.nasa.gov/universe/galaxies)
- NASA Galaxy types (science.nasa.gov/universe/galaxies/types)
- NASA Hubble's Galaxies (science.nasa.gov/mission/hubble/science/universe-uncovered/hubble-galaxies)
- ESA/Hubble tuning fork (esahubble.org/images/heic9902o)
- NASA Sun facts (science.nasa.gov/sun/facts)
- NASA Stars (science.nasa.gov/universe/stars)
- NASA/JPL Milky Way spiral arms (science.nasa.gov/resource/the-milky-way-galaxy)
- JPL Large Magellanic Cloud (jpl.nasa.gov/images/pia07137-whats-old-is-new-in-the-large-magellanic-cloud)
- NASA APOD Magellanic Clouds and Leavitt, NASA Hubble V1 asset (science.nasa.gov/asset/hubble/cepheid-variable-star-v1-in-andromeda-galaxy)
- NASA Edwin Hubble (science.nasa.gov/people/edwin-hubble)
- NASA Hubble 100 years (science.nasa.gov/missions/hubble/nasa-celebrates-edwin-hubbles-discovery-of-a-new-universe)
- NASA and ESA Andromeda collision 2025 (science.nasa.gov/missions/hubble/apocalypse-when-hubble-casts-doubt-on-certainty-of-galactic-collision, esahubble.org/news/heic2508)
- JPL Event Horizon Telescope Sagittarius A* (jpl.nasa.gov/edu/resources/teachable-moment/telescopes-get-extraordinary-view-of-milky-ways-black-hole)
- NASA Hubble Deep Fields (science.nasa.gov/mission/hubble/science/universe-uncovered/hubble-deep-fields)
- NASA 2016 galaxy census (science.nasa.gov/missions/hubble/hubble-reveals-observable-universe-contains-10-times-more-galaxies-than-previously-thought)
- NASA New Horizons cosmic background with correction (science.nasa.gov/missions/hubble/new-horizons-spacecraft-answers-question-how-dark-is-space)
- CERN Courier Hubble tension (cerncourier.com/a/the-hubble-tension).
Geraadpleegd: 2026-10-17