Een van de grootste superzware zwarte gaten presteert ‘ondermaats’

Tim Tomassen

22 maart 2024 13:05

superzwaart zwart gat H1821+643

Quasar H1821+643.

Astronomen hebben ontdekt dat een van de grootste superzware zwarte gaten “niet aan de verwachtingen voldoet”.

Deze afbeelding laat een quasar zien, een snelgroeiend superzwaar zwart gat. Hoewel het verantwoordelijk is voor hoge stralingsniveaus en krachtige kosmische jets (gebundelde gasstromen), heeft dit gigantische zwarte gat veel minder invloed op omringende ruimteobjecten dan wetenschappers hadden verwacht. Dat schrijven astronomen van onder meer de University of Nottingham (VK) in vakblad Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Lees ook:

Zwarte gaten als hittefabrieken

In het centrum van de meeste grote sterrenstelsels staan zwarte gaten, meestal zijn die dusdanig groot dat ze behoren tot de superzware zwarte gaten. Deze hebben een massa die miljoenen of zelfs miljarden malen groter is dan die van de zon.

Quasars zijn superzware zwarte gaten die veel materiaal in rap tempo naar binnen trekken, daardoor groeien ze. Maar voordat het materiaal erin valt, verzamelt het zich in een accretieschijf rondom het zwarte gat. Die schijf is enorm heet en produceert veel straling en kosmische jets.

Astronomen weten dat zwarte gaten die geen quasars zijn – maar wel zo’n hete accretieschijf hebben – hun omgeving beïnvloeden door te voorkomen dat het gas in en tussen sterrenstelsel te veel afkoelt. Hierdoor kunnen er minder sterren vormen, want daarvoor moet het gas (relatief) koud zijn.

Quasar hebben weinig invloed?

De invloed van (de veel actievere) quasars op hun omgeving is echter minder bekend. Om dat uit te zoeken, keken de astronomen naar H1821+643, een van de grootste quasars die bekend zijn. Hij bevindt zich op ongeveer 3,4 miljard lichtjaar van de aarde.

H1821+643 en zijn sterrenstelsel zijn gehuld in heet gas dat röntgenstraling produceert. En die straling kon het team detecteren en bestuderen dankzij NASA’s Chandra-satelliet.

Zo ontdekten de astronomen dat de temperatuur van het gas rondom het zwarte gat lager is dan die van het gas buiten het centrum van het sterrenstelsel. Dat betekent dat het superzware zwarte gat verrassend genoeg amper warmte afgeeft, waardoor het gas eromheen kan afkoelen en er veel nieuwe sterren vormen.

Dit suggereert dat quasars – ondanks dat ze zo veel materiaal naar binnen slurpen – misschien een stuk minder invloed hebben op hun sterrenstelsel dan verwacht. Toch zal H1821+643 zijn omgeving in de toekomst flink gaan beïnvloeden, vermoeden de onderzoekers.

“Hoewel dit zwarte gat misschien ondermaats presteert door geen hitte in zijn omgeving te pompen, zal de huidige stand van zaken waarschijnlijk niet eeuwig duren”, zegt Thomas Braben, een van de astronomen in een persbericht. “Uiteindelijk zal de snelle brandstofopname door het zwarte gat de kracht van zijn jets vergroten en het gas flink verhitten. De groei van het zwarte gat en zijn sterrenstelsel zullen dan drastisch vertragen.”

Bron: NASA

Beeld: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Nottingham/H. Russell et al.; Radio: NSF/NRAO/VLA; Image Processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

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