We hebben het over een systeem waarin zich in de melkweg een quasar bevindt, een sterachtige radiobron met een zwarte
Quasars zijn actieve galactische kernenin de beginfase van de ontwikkeling, waarin een superzwaar zwart gat omringende materie absorbeert en een accretieschijf vormt. Het is de stralingsbron die extreem krachtig is (soms tientallen en honderden keren groter dan de totale kracht van alle sterren in sterrenstelsels zoals de onze) en die, naast de kosmologische, ook een zwaartekrachtroodverschuiving kent.
Hoe werkt het "galaxy + quasar" -systeem?
Opkomende sterrenstelsels draaien rond quasars, en in hun centrum bevinden zich superzwaarzwarte gaten.
Elk object dat onder de zwaartekracht van een zwart gat valt, begint te versnellen en wordt heter en helderder. Alle materie rond een zwart gatgloeiendtot op de limiet. Dit alles gaat gepaard met een gloed en het vrijkomen van energie uit de deeltjes van de objecten die het absorbeert.
Zwart gat en quasar
Een quasar bestaat niet zonder een zwart gat; hij voedt zich met de energie die hem wordt aangeleverd door de zwaartekracht van het gat. Wanneer het alles heeft opgenomen wat het kan en er bijna niets meer over is, de quasarzal sterven... Meestal gloeit het enkele miljoenen jaren, daarna blijft er alleen een zwart gat over.
Actieve sterrenstelsels en quasars produceren veelmeer energie dan normale sterrenstelsels - daarom kunnen we ze op zulke grote afstanden zien. In normale sterrenstelsels wordt bijna al het licht uitgezonden door normale sterren. Bij hoge energie is de totale hoeveelheid uitgestoten energie veel groter dan de productie van sterren. Zeer gedetailleerde kaarten samengesteld door radioastronomen laten zien dat het overgrote deel van de overtollige energie afkomstig is uit de centrale regio's.
Nu zijn velen er zeker van dat de kernelsenergetisch actieve melkwegstelsels herbergen gigantische zwarte gaten. Hun massa zal waarschijnlijk variëren van enkele duizenden tot enkele miljarden zonsmassa's. De Hubble-ruimtetelescoop heeft draaikolken van materie in een baan om zwarte gaten geregistreerd. Als zich eenmaal een zwart gat heeft gevormd, groeit het voortdurend door het aantrekken van materie uit de omliggende gebieden. In gigantische sterrenstelsels zoals M 87 kan het centrale zwarte gat het equivalent van meerdere sterren per dag verslinden.
Het zwarte gat en de omliggende schijf constantzijn gevuld met nieuwe porties materie. De centrale regio's van sterrenstelsels zijn dicht gevuld met sterren. Zeer dichte sterclusters kunnen de brandstofvoorraad aanvullen. Het kan gas zijn dat tijdens hun evolutie uit het oppervlak van normale sterren ontsnapte, of het kan puin zijn van een zeer groot aantal supernova-explosies. Naarmate het zwarte gat groter wordt, kan het door de toenemende kracht van zijn zwaartekrachtsveld gemakkelijker sterren grijpen en aan flarden scheuren.
Galaxy NGC 4319 en quasar Markarian 205
Is er een soortgelijk systeem in ons universum?
Ons sterrenstelsel draait om een superzwaar zwart gat. Haar naam -Sgr A *... Eens voedde het een quasar, maar het ging uit in het stadium van de geboorte van de Melkweg.
Een quasar verschijnt slechts één keer, daarna een zwart gatbestaat zonder hem. Als de quasar nog steeds in het centrum van onze Melkweg zou bestaan, zou hier geen leven kunnen ontstaan vanwege de constante uitstoot van energie. Maar een quasar kan geboren wordennog een keerals de botsing van de Melkweg en Andromeda in 4 miljard jaar, de centra van de melkwegstelsels samenvloeien.
Hoe komt het dat één sterrenstelsel een quasar en zijn zwarte gat kan ‘bevechten’?
Astronomen hebben dat een ver sterrenstelsel ontdektslaagde erin de vorming van nieuwe sterren voort te zetten, ondanks de aanwezigheid van een destructieve "koude quasar" die in zijn kern woedde. De ontdekking werd gedaan met de SOFIA-telescoop, die aan boord van een speciaal gemodificeerd Boeing 747SP-vliegtuig was geïnstalleerd: hij vloog hoog boven de wolken en kon het infrarode licht van een ver sterrenstelsel waarnemen.
Er moeten veel nieuwe sterren gevormd wordenstof en koud gas zijn allemaal te vinden in enorme wolken in de interstellaire ruimte. Na verloop van tijd zorgen zwaartekrachtaantrekking en andere katalysatoren ervoor dat de materialen waaruit deze wolken bestaan, samenklonteren en uiteindelijk samensmelten tot volledig gevormde sterren en zonnestelsels. Superzware zwarte gaten kunnen dit proces echter verstoren en zelfs volledig stoppen.
Wanneer materiaal in een zwart gat valt en zich erin nesteltaccretieschijf begint hij sneller te draaien en ongelooflijk helder te gloeien, waarbij een enorme hoeveelheid energie vrijkomt in de vorm van elektromagnetische straling. Wanneer dit op grote schaal gebeurt, wordt het superzware zwarte gat een quasar. In deze fase van zijn leven zal de quasar enorme hoeveelheden energie terug de melkweg in uitstralen, en de energie zal op zijn beurt een groot deel van de koude stervorming verdringen. materiaal dat erin achterblijft. Dit zorgt er meestal voor dat het stopt met het produceren van nieuwe sterren.
Nieuw onderzoek heeft echter aangetoond dat het sterrenstelsel CQ 4479, gelegen op ongeveer 5,25 miljard lichtjaar van de aarde, zo'n verwoestende impact kon weerstaan.
De auteurs van de nieuwe studie gebruikten gegevensverzameld door de Stratospheric Observatory Telescope (SOFIA). Gemonteerd op een Boeing 747SP kon de 2,7 meter lange telescoop een ver sterrenstelsel waarnemen en tegelijkertijd 99% van de aardatmosfeer vermijden, die infraroodstraling blokkeert.
Opgemerkt wordt dat het gevonden sterrenstelsel daartoe in staat isjaarlijks ongeveer 100 sterren ter grootte van de zon voortbrengen. Deze ontdekking zou kunnen verklaren hoe massieve sterrenstelsels zijn ontstaan, en zal wetenschappers ook dwingen alle theorieën over hun evolutie te heroverwegen.
Dit laat zien dat de groei van actieve zwarte gaten de geboorte van sterren niet altijd stopt. Dit druist in tegen de huidige wetenschappelijke kennis van dergelijke systemen.
Allison Kirkpatrick, assistent-professor aan de Universiteit van Kansas in Lawrence
Waar komt het op neer?
Verder onderzoek is nodighelpen u erachter te komen of andere sterrenstelsels door een vergelijkbaar stadium gaan, waarin zowel het zwarte gat als de ster groeien. Onderzoek gepland voor 2021 zal onthullen hoe quasars worden beïnvloed door hun gaststelsels.
Lees ook
Vond het vermeende koninkrijk van de verdwenen Hettieten. Wat hebben archeologen gevonden?
De Doomsday-gletsjer bleek gevaarlijker te zijn dan wetenschappers dachten. We vertellen het belangrijkste
Vrijwillig overlijden. We vertellen hoe de euthanasieprocedure over de hele wereld werkt