Een zwart gat slingert een straal materiaal naar zijn naburige melkweg

Het is een spandoektijd voor onderzoek naar zwarte gaten! In de afgelopen maanden hebben astrofysici de ontdekking aangekondigd van de krachtigste gammastraaluitbarsting die ooit is geregistreerd (vanwege de vorming van een zwart gat), een monsterlijk zwart gat in onze kosmische achtertuin, de frame-slepende effecten van een binair zwart gat, en de overblijfselen van het Kilonova-evenement 2017 (spoiler alert: het was een zwart gat). En met de hulp van burgerwetenschappers ontdekte een team van astronomen onlangs een uniek zwart gat in een sterrenstelsel op ongeveer een miljard lichtjaar afstand dat een relativistische jet naar een ander sterrenstelsel slingert.

Het onderzoek is uitgevoerd door een team onder leiding van Ananda Hota, onderzoeker bij het UM-DAE Centre for Excellence in Basic Sciences. Hij werd vergezeld door onderzoekers van het Indian Institute of Astrophysics, het Laboratory for the Study of Radiation and Matter in Astrophysics and Atmospheres (LERMA) van de Sorbonne University, het Arecibo Observatory, het Amity Institute of Applied Sciences, het Thapar Institute of Engineering and Technology, en de [email protected] Citizen Science-samenwerking. Het artikel dat hun bevindingen beschrijft, werd op 12 oktober gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society Letters.

Sterrenstelsels worden doorgaans onderverdeeld in drie hoofdklassen op basis van grootte, vorm en samenstelling. Ten eerste zijn er elliptische stelsels, die goed zijn voor ongeveer een derde van alle sterrenstelsels in het heelal die variëren van bijna cirkelvormig tot zeer langwerpig. Dan zijn er nog de spiraalstelsels, die bekend staan ​​om hun duidelijke spiraalarmen en die eruitzien als platte schijven met grote geelachtige uitstulpingen in hun midden. Ten slotte zijn er onregelmatige sterrenstelsels, die noch elliptisch noch spiraalvormig zijn en die vaker voorkwamen in het vroege heelal (voordat ze evolueerden naar de andere twee klassen).

Verwijder alle advertenties op Universe vandaag

Word lid van onze Patreon voor slechts $ 3!

Geniet van de advertentievrije ervaring voor het leven

Als het gaat om elliptische sterrenstelsels, hebben astronomen waargenomen dat de vorming van nieuwe sterren erg schaars is en miljarden jaren geleden grotendeels lijkt te zijn gestopt. Hoewel de reden hiervoor een mysterie blijft, suggereert modern onderzoek dat de aanwezigheid van superzware zwarte gaten (SMBH) verantwoordelijk zou kunnen zijn. Deze „monsterzwarte gaten“ zorgen ervoor dat de centra van massieve sterrenstelsels Active Galactic Nuclei (AGN) worden – oftewel. Quasars – waar de kern energieker is dan alle sterren in de schijf samen.

In veel gevallen hebben AGN’s ook enorme jets die vanaf hun polen spuwen en gas en stof versnellen tot relativistische snelheden (dicht bij de lichtsnelheid). Het uitstoten van deze materie naar andere sterrenstelsels zou elliptische sterrenstelsels uitputten van het koude gas en stof dat anders brandstof zou zijn voor stervorming. Een ander mysterie waarmee astronomen worden geconfronteerd, is hoe deze door AGN aangedreven jets worden gekoppeld aan het gas van samensmeltende sterrenstelsels, wat positieve feedback veroorzaakt. Dit leidt tijdelijk tot een versterkte stervorming, gevolgd door negatieve feedback en een afname van de stervorming.

Om dit laatste mysterie aan te pakken, heeft Dr. Hota en zijn collega’s observeerden de SMBH in het centrum van RAD12, een elliptisch sterrenstelsel op ongeveer 1 miljard lichtjaar van de aarde. Dit unieke karakter van dit sterrenstelsel werd voor het eerst duidelijk in 2013 op basis van optische gegevens van de Sloan Digitized Sky Survey (SDSS) en radiogegevens van de Very Large Array’s (VLA) Faint Images of the Radio Sky at Twenty-Centimeters (FIRST) survey. Maar toen dr. Hota en zijn team observeerden het opnieuw met behulp van de Giant Meterwave Radio Telescope (GMRT) in India, ze merkten op dat RAD12 materie uit slechts één pool leek te werpen.

Afbeelding van het zwarte gat in melkwegstelsel RAD12 dat een grote unipolaire radiobel spuwt op zijn samensmeltende begeleidende melkwegstelsel. Credit: Hota, A (et al.)/GMRT/CFHT/MeerKAT

Deze waarnemingen werden bevestigd met behulp van radio- en optische archiefgegevens van de MeerKAT-array in Australië en de Canada-France-Hawaii Telescope (respectievelijk). In tegenstelling tot andere jets die materie in paren en in tegengestelde richtingen uitstoten, leek RAD12 materie alleen uit te stoten naar zijn naburige melkwegstelsel, RAD12-B. Hun waarnemingen onthulden ook een straal jong plasma die conisch van vorm is aan de stengel en uitwaaiert om aan het einde paddestoelvormig te worden (hierboven weergegeven). De gele kenmerken vertegenwoordigen sterrenstelsels – de grotere zijn RAD12 (links) en RAD12-B (rechts) – en de plasmastraal wordt in rood weergegeven.

De hele structuur strekt zich uit over 440 duizend lichtjaar en is veel groter dan het gaststelsel zelf. Dit is de eerste keer dat een straaljager in botsing is gekomen met een groot sterrenstelsel zoals RAD12-B. Zoals dr. Hota zei in een recent persbericht van de Royal Astronomical Society (RAS):

“We zijn verheugd dat we een zeldzaam systeem hebben gezien dat ons helpt de feedback van radiostraalmotoren van superzware zwarte gaten op stervorming van sterrenstelsels tijdens fusies te begrijpen. Waarnemingen met de GMRT en gegevens van verschillende andere telescopen zoals de MeerKAT-radiotelescoop suggereren sterk dat de radiostraal in RAD12 in botsing komt met het begeleidende sterrenstelsel. Een even belangrijk aspect van dit onderzoek is het aantonen van publieke participatie bij het doen van ontdekkingen door middel van [email protected] Citizen Science onderzoekssamenwerking.”

Dankzij de observaties van Dr. Hota en zijn team, astronomen zijn nu een stap dichter bij het begrijpen van de impact die dergelijke interacties hebben op elliptische sterrenstelsels. Hun bevindingen zouden kunnen leiden tot een nieuw begrip van hoe stervorming wordt gestopt in elliptische sterrenstelsels, waardoor een al lang bestaand mysterie over galactische evolutie wordt opgelost. Het is ook een bewijs van het soort onderzoek dat tegenwoordig mogelijk is door samenwerking tussen burgerwetenschappers en astronomen.

Verder lezen: RA

Kommentar verfassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert