Het is geen explosie, het is geen gewelddadig straalvliegtuig dat de ruimte in schiet. Wat het hart van sommige sterrenstelsels echt verlicht, is veel stiller en continu. Het zwarte gat in het centrum van het Circinusstelsel is waargenomen met een nauwkeurigheid die nog nooit eerder is bereikt en voor het eerst weten we duidelijk waar dat intense infraroodlicht vandaan komt dat astronomen al jaren intrigeert.
In het hart van het Circinusstelsel openbaart het zwarte gat zich voor wat het werkelijk is
Nieuwe waarnemingen van de James Webb-ruimtetelescoop hebben ons in staat gesteld om in de kern van het Circinus-stelsel te kijken, een relatief dichtbij spiraalstelsel, ongeveer 14 miljoen lichtjaar van de aarde. Een enorme omvang, zeker, maar ‘weinig’ genoeg om de ruimtetelescoop in staat te stellen details te onderscheiden die tot gisteren slechts hypothesen waren.
De ontdekking, aangekondigd door NASA, verandert de manier waarop we het functioneren van superzware zwarte gaten interpreteren. Decennia lang werd gedacht dat de infraroodemissie van actieve sterrenstelsels voornamelijk te wijten was aan materiewinden die met geweld uit het centrum werden verdreven. In werkelijkheid vertelt de James Webb een ander verhaal: het grootste deel van dat licht wordt geboren in een dichte, afgeplatte schijf van gas en stof, die rond het zwarte gat draait en het langzaam voedt, als een kosmische trechter.
Het is een extreme omgeving, aan het zicht onttrokken door stof, maar van fundamenteel belang om te begrijpen hoe deze onzichtbare reuzen groeien. Het team onder leiding van astrofysicus Enrique Lopez-Rodriguez gebruikte een speciale observatiemodus, die nog nooit eerder was toegepast op een sterrenstelsel buiten de Melkweg, en slaagde erin structuren te scheiden die tot nu toe leken te zijn samengevoegd tot één lichtpuntje.
@NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)
Een twee keer zo scherp beeld dat oude theorieën over zwarte gaten omverwerpt
Dankzij een techniek die licht combineert dat uit meerdere openingen is verzameld, heeft de James Webb beelden verkregen met een resolutie die gelijkwaardig is aan die van een ruimtetelescoop die twee keer zo groot is. In de praktijk is het alsof het hart van het Circinusstelsel is waargenomen met een instrument van 13 meter in plaats van met de werkelijke 6,5 meter.
Deze kwaliteitssprong maakte het mogelijk om de oorsprong van de infraroodstraling nauwkeurig te meten. Ongeveer 87% komt uit het gebied dat zich het dichtst bij het zwarte gat bevindt, geconcentreerd in de schijf die het zwarte gat voedt. Slechts een klein deel is gekoppeld aan een gebogen structuur van stof die naar buiten wordt gesleept, een teken dat er uitstroom bestaat, maar een ondergeschikte rol speelt. De rest komt van verder weg gelegen stof, verwarmd door straling en een kleine radiojet.
Het is niet alleen een technische vraag. Begrijpen hoe een zwart gat groeit, betekent ook begrijpen hoe een sterrenstelsel evolueert. Wanneer het materie verzamelt, kan het zwarte gat energie teruggeven aan zijn omgeving, waardoor de geboorte van sterren en de vorm van het sterrenstelsel worden beïnvloed. Het onderscheiden van wat naar het centrum valt en wat wordt uitgestoten, is een belangrijke stap bij het begrijpen van deze complexe relatie.
Wetenschappers zijn ervan overtuigd dat de structuur die in Circinus wordt waargenomen geen uitzondering is. Soortgelijke schijven en stoftorens komen wellicht veel voor in het heelal, en de James Webb-methode zal nu worden toegepast op andere nabijgelegen zwarte gaten om een completer beeld te krijgen.
Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in:
