In het centrum van onze Melkweg bevindt zich Sagittarius A (Sgr A), een supermassief zwart gat dat al jaren het onderwerp is van intensief astronomisch onderzoek. Recente theoretische modellen suggereren dat dit gigantische object mogelijk niet alleen heerst in het galactisch centrum. Wetenschappers onderzoeken momenteel of de aanwezigheid van een zogenaamd 'intermediate-mass black hole' (IMBH) — een zwart gat met een massa die tussen die van een stellaire en een supermassieve variant in ligt — de mysterieuze verdeling van sterren rondom Sgr A* kan verklaren. Volgens een wetenschappelijke publicatie op arxiv.org zou zo'n verborgen begeleider de sleutel kunnen zijn tot het begrijpen van de dynamiek in het hart van ons sterrenstelsel.
Om het bestaan van een dergelijk object aan te tonen, richten astronomen zich op de detectie van pulsars. Dit zijn extreem compacte, snel roterende neutronensterren die radiostralen uitzenden met een regelmaat die die van menselijke atoomklokken benadert. Wanneer een pulsar in een baan rond een supermassief zwart gat draait, kunnen minieme afwijkingen in de aankomsttijd van deze signalen worden gebruikt om de kromming van de ruimtetijd en de massa van nabijgelegen objecten te meten. Het project blackholecaorg benadrukt dat de precisie van deze pulsar-timing superieur is aan traditionele infrarood-astrometrie. Een afwijking van slechts één milliseconde in de timing komt namelijk overeen met een afstand van ongeveer 300 kilometer, wat essentieel is om de algemene relativiteitstheorie van Einstein in extreme omgevingen te testen.
De zoektocht naar deze 'kosmische klokken' heeft onlangs een mogelijke doorbraak gekend. Onderzoekers van Columbia University en het Breakthrough Listen-programma hebben via een uitgebreide radio-survey een veelbelovende kandidaat geïdentificeerd. Zoals gerapporteerd door sciencenewstoday.org, gaat het om een signaal met een pulsduur van 8,19 milliseconden, waargenomen met de 100-meter Green Bank Telescope in West Virginia. Indien bevestigd, zou deze milliseconde-pulsar een ongeëvenaard instrument worden om de zwaartekrachteffecten in de directe nabijheid van Sgr A* in kaart te brengen.
In theoretisch onderzoek door Zexin Hu en Lijing Shao wordt specifiek gekeken naar hoe een systeem bestaande uit een pulsar en een supermassief zwart gat reageert op de verstoringen van een derde lichaam, zoals een IMBH. De onderzoekers stellen dat dergelijke systemen zeer gevoelig zijn voor perturbaties. Zelfs in de chaotische omgeving van het galactisch centrum, waar talloze sterren en gaswolken aanwezig zijn, kunnen nauwkeurige timing-observaties strikte limieten stellen aan de massa en het bestaan van een tussenliggend zwart gat. Volgens berichtgeving van phys.org zou de definitieve ontdekking van een pulsar in dit gebied de weg vrijmaken voor nieuwe tests van de fundamentele natuurkunde.
Hoewel de huidige data hoopgevend zijn, blijft de definitieve bevestiging van een pulsar nabij Sgr A een uitdaging door de sterke interferentie van gas en stof in het centrum van de Melkweg. De komst van volgende-generatie radiotelescopen, zoals de Square Kilometre Array (SKA), wordt daarom gezien als cruciaal. Deze nieuwe technologie zal astronomen in staat stellen om zwakkere signalen te filteren en de verborgen begeleider van Sagittarius A definitief te lokaliseren, wat fundamentele inzichten zal verschaffen in de evolutie van zwarte gaten en de vorming van sterrenstelsels.