Een artistieke impressie van de krachtige kosmische peta-elektronvoltversneller. Credits: Dr. Mark A. Garlick & H.E.S.S. Collaboration

Zwart gat in centrum van de Melkweg lijkt petadeeltjesversneller

17 maart 2016

Een internationaal team van wetenschappers, waaronder David Berge, Jacco Vink (API-UvA), David Salek en Mark Bryan (API/IOP-UvA) heeft een galactische deeltjesversneller ontdekt die met nog nooit vertoonde energie kosmische straling de ruimte in slingert. De onderzoekers vermoeden dat het zwarte gat in het centrum van onze Melkweg verantwoordelijk is. De wetenschappers, verenigd in het H.E.S.S.-consortium, publiceerden hun bevindingen 16 maart in Nature.

Al ruim dertig jaar brengt een consortium van 42 instituten in 12 landen (waaronder onderzoekers van het Anton Pannekoek Instituut en het Institute of Physics van de Universiteit van Amsterdam) de gammastraling in kaart die uit de buurt van het centrum van onze Melkweg komt. Nu hebben de onderzoekers voor het eerst de precieze bron van deze kosmische straling aangewezen: het superzware zwarte gat in het galactisch centrum.

Voor wetenschappers was het al een eeuw een raadsel waar de deeltjes vandaan komen die met hoge energie op de aardse atmosfeer botsen. Van de meeste van deze deeltjes is het namelijk gewoonweg onmogelijk om de bron te herleiden. De deeltjes, zoals protonen, elektronen en atoomkernen, zijn namelijk elektrisch geladen en worden daardoor afgebogen door de magnetische velden die ze op hun weg door de ruimte tegenkomen. Gelukkig is er ook gammastraling. Die reist in een rechte lijn en trekt zich niks aan van magneetvelden op de route. De gammastraling is dus wel te herleiden tot hun bron. En dat is nu, na intensief speurwerk, gebeurd.

Gammastralingsbronnen

De onderzoekers van het High Energy Stereoscopic System-consortium (H.E.S.S.-consortium) gebruikten daarvoor een groep van gekoppelde telescopen in Namibie. Tien jaar geleden hadden de onderzoekers al door dat er ergens rond het centrum van onze Melkweg een of meer gammastralingsbronnen moesten zijn, maar wat en hoe precies, dat was lastig te zeggen. Mogelijke `daders` waren onder andere supernova-resten, clusters van zware sterren en het zwarte gat in het centrum van de Melkweg.

Door stug doormeten, konden de onderzoekers het zwarte gat in de kern van onze Melkweg als verantwoordelijke aanwijzen. De galactische versneller is ongeveer 100 keer zo krachtig als de LHC-versneller van CERN die `slechts` 13 teraelektronvolt haalt. Het zwarte gat is daarmee de eerste peta-elektronvoltversneller ooit ontdekt.

De wetenschappers hebben hun bevindingen op 16 maart gepubliceerd in Nature. Vanuit De UvA waren Jacco Vink, David Berge, David Salek en Mark Bryan van het Anton Pannekoek Instituut en het Institute of Physics betrokken bij het onderzoek. Berge is cooerdinator van het galactische onderzoek met H.E.S.S: "Het is super dat we met elkaar, dankzij jarenlang meten en modelleren, nu eindelijk de bron van gammastraling hebben getraceerd."

Publicatiegegevens

H.E.S.S. collaboration, corresponding authors: F. Aharonian, S. Gabici, E. Moulin and A. Viana. Acceleration of petaelectronvolt protons in the Galactic Centre. Nature, 16 March 2016

NOVA

Gepubliceerd door Faculteit Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica