Superzwaar zwart gat achter stofring ontdekt

Gieljan de Vries

17-02-2022 11:00:00

Messier 77

Nederlandse sterrenkundigen hebben een superzwaar zwart gat ontdekt achter een dikke stofring in het hart van sterrenstelsel Messier 77. Daarmee bewijzen de onderzoekers dat zulke monsters er misschien heel verschillend uitzien, maar eigenlijk enorm op elkaar lijken.

In het midden van elk sterrenstelsel – ook onze eigen Melkweg – bevindt zich een gigantisch zwart gat, miljoenen tot miljarden malen zo zwaar als de zon. Die enorme massa’s zijn zo zwaar dat zelfs het licht niet aan hun zwaartekracht kan ontsnappen. Een zwart gat mag daardoor pikkedonker zijn, al het materiaal dat er naartoe valt, wordt door wrijving gloeiend heet – en dus zichtbaar.

Lang niet alle superzware zwarte gaten zijn zichtbaar als Actief Sterrenstelsel (Engels: Active Galactic Nucleus, AGN), zoals sterrenkundigen zulke fel stralende exemplaren noemen. Het ene supergat zendt bakken radiostraling uit, het andere is fluisterstil. Maar dat is slechts een kwestie van hoe je er tegenaan kijkt, blijkt nu uit onderzoek van Nederlandse onderzoekers in het vakblad Nature. Afhankelijk van je kijkrichting blijft namelijk een hoop straling hangen in de dikke lagen van stof en gas die om het zwarte gat hangen, klaar om te worden opgeslokt.

Lees ook:

zwart gat in Messier 77
Close-up van het superzware zwarte gat in het centrum van Messier 77. De zwarte stip geeft de positie van het zwarte gat aan, de twee ellipsen laten de binnenste stofring en de uitgebreide stofschijf daaromheen zien. © ESO/Jaffe, Gámez-Rosas et al.

Stofring

Met het nieuwe infraroodinstrument MATISSE (Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment), deels ontworpen in Nederland, namen de sterrenkundigen het hart van sterrenstelsel Messier 77 onder de loep. Dat staat op 47 miljoen lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Walvis, en zendt nauwelijks straling uit.

Dankzij MATISSE, dat licht van de vier 8,2 meter brede spiegeltelescopen van de Europese Very Large Telescope in Chili combineert, kon het team onder leiding van Violeta Gámez Rosas van de Universiteit Leiden achterhalen waarom Messier 77 zo stil is. Vanaf de aarde kijken we precies tegen een dikke stofring aan die om het superzware zwarte gat hangt. Die ring bestaat uit materiaal dat van veraf naar het zwarte gat is gevallen en er nu omheen draait tot het wordt opgeslokt.

Het onderzoek van Gámez Rosas is een steuntje in de rug voor het zogeheten Unified Model. Dat stelt dat alle AGNs ondanks hun verschillende uiterlijk ontzettend op elkaar lijken – het zijn allemaal superzware zwart gaten met daar omheen een dikke ring van stof. Afhankelijk van onder welke hoek we tegen die stofring aan kijken (of er doorheen), zien we veel of juist helemaal geen straling van het zwarte gat.

Unified Model
Cartoon van een superzwaar zwart gat met daaromheen een dikke ring (torus) van stof en gas. Niet alle materiaal dat uit de ring naar het zwarte gat sijpelt verdwijnt daarin: een deel wordt door intense magneetvelden de ruimte in gelanceerd in twee intense straalstromen (jets). © B. Saxton NRAO/AUI/NSF

Twijfels

Ook al ondersteunden eerdere studies al het Unified Model, zoals waarnemingen van warm stof in het centrum van Messier 77, er waren nog steeds twijfels over de vraag of stof een zwart gat wel compleet kan verduisteren. Dat mechanisme lijkt nu een stuk beter begrepen.

“Onze resultaten moeten leiden tot een beter begrip van de inwendige werking van AGNs,’ concludeert Gámez Rosas in het persbericht. “Ze kunnen ons ook helpen de geschiedenis van ons Melkwegstelsel beter te begrijpen, dat in zijn centrum een superzwaar zwart gat herbergt dat in het verleden actief kan zijn geweest.”

Bronnen: Nature, ESO

Beeld: ESO/Jaffe, Gámez-Rosas et al.

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 



Podcast KIJK en luister via JUKE






Meer Nieuws