Wetenschappers verbonden aan het Breakthrough Listen-project hebben de detectie onthuld van een bijzondere radio-emissie afkomstig uit de diepten van onze Melkweg. Analyse van de opgevangen signalen duidt op de aanwezigheid van een zeldzaam stellair lichaam dat rond de regio van Sagitário A* draait, het superzware zwarte gat dat zich in het hart van Via Láctea bevindt. Er zijn aanwijzingen dat er sprake is van een milliseconde-pulsar, een soort neutronenster die met razendsnelle snelheid ronddraait.
Het bewaakte object vertoonde een indrukwekkende regelmaat en voltooide elke 8,19 milliseconden een rotatie om zijn eigen as. De frequentie Essa komt overeen met ongeveer 122 rotaties per seconde, een eigenschap die de ster in een uiterst nauwkeurige natuurlijke chronometer verandert. De gegevens zijn verkregen met behulp van de Green Bank radiotelescoop, gelegen op Estados Unidos, na verwerking van informatie die gedurende twee jaar is verzameld.
De identificatie van deze specifieke bron vormde een aanzienlijke technische uitdaging vanwege de luidruchtige omgeving van het galactische centrum. De gevoeligheid van de huidige instrumenten was cruciaal voor het isoleren van het ritmische patroon van het object te midden van de enorme elektromagnetische interferentie in de regio. De ontdekking biedt natuurkundigen een ongekende mogelijkheid om het gedrag van de zwaartekracht onder extreme omstandigheden te bestuderen.
Uitdagingen bij het observeren van de galactische kern
Het centrale gebied van Via Láctea wordt beschouwd als een van de meest vijandige en complexe omgevingen voor observationele astronomie. Nuvens dichte lagen gas en stof blokkeren het meeste zichtbare licht, waardoor optische telescopen niet effectief zijn voor dit soort onderzoek. Radiogolven kunnen deze barrières echter overschrijden en fungeren als een essentieel hulpmiddel om in kaart te brengen wat er in de buurt van het centrale zwarte gat gebeurt.
Hoewel de theorie een grote populatie pulsars in dit gebied voorspelt, blijft praktische detectie zeldzaam vanwege de intense straling en turbulente magnetische velden. Het succes bij het lokaliseren van deze nieuwe kandidaat, die voorlopig BLPSR heet, demonstreert de vooruitgang in technieken voor gegevensfiltering. Bevestiging van deze bevinding zou kunnen leiden tot een herziening van de methoden die worden gebruikt om objecten in gebieden met een hoge sterdichtheid te volgen.
Fysieke kenmerken van het BLPSR-systeem
Het nieuw ontdekte object bevindt zich op een afstand van ongeveer 26.000 lichtjaar van Terra en heeft eigenschappen die het conventionele begrip van materie te boven gaan. Dankzij de temporele stabiliteit van de pulsen konden onderzoekers een voorlopig profiel schetsen van de samenstelling en dynamiek ervan. De analyses duiden op een scenario van extreme krachten die op het hemellichaam inwerken.
– De geschatte massa van het object kan groter zijn dan tweemaal de massa van Sol, geconcentreerd in een bol met een diameter van slechts 20 kilometer.
– Het gegenereerde magnetische veld is miljarden keren krachtiger dan dat van de Terra en is in staat deeltjes te versnellen tot snelheden die dicht bij die van licht liggen.
– Feixes radiocontinua worden geprojecteerd vanaf de magnetische polen, waardoor het bakeneffect ontstaat dat wordt gedetecteerd door aardse instrumenten.
– De hoge rotatiesnelheid doet vermoeden dat het om een gerecyclede pulsar gaat, die in het verleden materie van een begeleidende ster heeft geabsorbeerd.
Natuurkundig testlaboratorium
De bevoorrechte locatie van de BLPSR in de buurt van Sagitário A* biedt een ideale setting voor het testen van de Teoria van Relatividade Geral. Het intense zwaartekrachtveld dat wordt gegenereerd door het zwarte gat, dat vier miljoen zonsmassa’s heeft, moet de voortplanting van de door de pulsar uitgezonden signalen beïnvloeden. De precieze veranderingen van Medições zouden de voorspellingen van Albert Einstein van meer dan een eeuw geleden kunnen bevestigen of weerleggen.
Natuurkundigen hopen fenomenen waar te nemen zoals tijdsdilatatie en de afbuiging van licht veroorzaakt door extreme zwaartekracht. Qualquer afwijking in waargenomen gegevens in relatie tot theoretische modellen zou kunnen duiden op de noodzaak van aanpassingen in de moderne natuurkunde. De verwachting is dat dit systeem een van de meest robuuste validaties zal opleveren die ooit zijn uitgevoerd op het gedrag van materie in sterke zwaartekrachtvelden.
Perspectieven met nieuwe observatoria
Om de ontdekking volledig door de wetenschappelijke gemeenschap te laten accepteren, zal het signaal strenge, onafhankelijke verificatieprocessen ondergaan. Het elimineren van mogelijke aardse interferentie of fouten in de gegevensverwerking is een fundamentele stap vóór de officiële catalogisering. De ruwe data zullen beschikbaar worden gemaakt voor andere onderzoeksgroepen om kruisanalyses uit te voeren.
De toekomst van de exploratie in deze regio hangt af van de inwerkingtreding van krachtigere infrastructuren, zoals Square Kilometre Array (SKA). Met antennes verdeeld over África, Sul en Austrália zal het nieuwe observatorium de gevoeligheid van zoekopdrachten naar radiosignalen vergroten. Verwacht wordt dat Espera SKA niet alleen de aard van de BLPSR zal bevestigen, maar ook andere verborgen pulsars zal onthullen, waardoor de verdeling van donkere materie in het centrum van de Melkweg gedetailleerd in kaart kan worden gebracht.