Doorbraak in het ontcijferen van de geboorte van superzware zwarte gaten

Wetenschappers weten niet zeker of er binnenkort superzware zwarte gaten zullen worden gevormd onder extreme omstandigheden

na de oerknal, in een proces dat directe ineenstorting wordt genoemd. Of ze ontstonden veel later, uit de ‘oorspronkelijke’ zwarte gaten die verschenen als gevolg van de dood van massieve sterren.

  • Als de eerste optie juist was,superzware zwarte gaten zouden geboren worden met extreem grote massa’s – honderdduizenden of miljoenen keren massiever dan onze zon – en zouden een vaste minimumgrootte hebben.
  • Als de tweede verschijning juist was,dan zouden superzware zwarte gaten relatief klein beginnen. Hun massa was in dit geval ongeveer 100 keer de massa van onze zon, en begon in de loop van de tijd te groeien, waarbij ze zich voedden met de sterren en gaswolken die zich om hen heen bevonden.

Astronomen hebben lang gezocht naar de kleinste superzware zwarte gaten. Het zijn de ontbrekende schakels die nodig zijn om het probleem van de oorsprong van SMBH te ontcijferen.

In een vandaag gepubliceerd onderzoek stelt het teamonder leiding van Cardiff maakte bekend dat het een van de kleinste SMBH-deeltjes had ontdekt die ooit in het centrum van een nabijgelegen sterrenstelsel zijn waargenomen, en die een miljoen keer minder zou wegen dan de massa van de zon. Dit superzware zwarte gat bevindt zich in het sterrenstelsel NGC 404 - "Ghost of Mirach". Het kreeg deze naam vanwege de nabijheid van een zeer heldere ster genaamd Mirach, die zijn schaduw op de melkweg werpt.

De resultaten zijn verkregen met een nieuwetechnieken met behulp van een set radiotelescopen in de Chileense Atacama-woestijn. Hij die elektromagnetische straling waarneemt met millimeter- en submillimetergolflengten en ALMA wordt genoemd. Het wordt gebruikt om licht van enkele van de koudste objecten in het universum te bestuderen.

"Links ziet u een kleurencomposietbeeldHubble-ruimtetelescoop in het centrum van de "Geest van Mirach". Rechts is een nieuwe ALMA-opname van hetzelfde gebied te zien, waarop de verdeling van het koude, dichte gas dat rond dit centrum van dit object wervelt, gedetailleerd wordt weergegeven. Krediet: Universiteit van Cardiff.

Het superzware zwarte gat in de melkweg in de Phantom of Mirach heeft een massa binnen het bereik dat wordt voorspeld door modellen voor directe ineenstorting, zeggen wetenschappers.

Dat merkten de onderzoekers ook op dit momenthet zwarte gat is actief en slikt gas in. Dit betekent dat sommige van de extremere regelrechte ineenstortingsmodellen die alleen zeer massieve SMBH's produceren, mogelijk niet waar zijn.

Dit is op zichzelf niet voldoendeom uiteindelijk het verschil te bepalen tussen het ‘oorspronkelijke’ beeld en de ‘regelrechte ineenstorting’. Eerst moeten we alle statistieken analyseren. Maar dit is een enorme stap in de goede richting.

Dr. Tim Davies van de School voor Natuurkunde en Sterrenkunde aan de Universiteit van Cardiff

Zwarte gaten zijn objecten die onder invloed van de zwaartekracht zijn ingestort en kleine, maar ongelooflijk dichte delen van de ruimte achterlaten waaruit niets kan ontsnappen, zelfs geen licht.

Een superzwaar zwart gat is het grootste type zwart gat en kan honderdduizenden, zo niet miljarden, meer zijn dan de massa van de zon.

Er wordt aangenomen dat bijna alle grote sterrenstelsels, zoals de Melkweg, zo'n zwart gat in het midden bevatten.

Er zijn ook superzware zwarte gaten ontdektin verre sterrenstelsels, zoals ze pas een paar honderd miljoen jaar na de oerknal verschenen. Dit suggereert dat in ieder geval sommige ervan in zeer korte tijd enorm zouden kunnen worden, wat moeilijk te verklaren is in overeenstemming met de modellen van de vorming en evolutie van sterrenstelsels.

Alle zwarte gaten groeien terwijl ze consumerengaswolken en vernietig sterren die te dicht bij hen staan, maar sommige hebben een actiever leven dan andere. Daarom zou het zoeken naar de kleinste van hen in nabije sterrenstelsels wetenschappers kunnen helpen begrijpen hoe superzware zwarte gaten verschijnen.

In hun onderzoek een internationaal teamgebruikten geheel nieuwe technieken om dichter bij het hart van een klein naburig sterrenstelsel genaamd NGC404 te komen dan ooit tevoren, waardoor ze de kolkende gaswolken konden observeren die het superzware zwarte gat in het midden omringden.

Met de ALMA-telescoop kon het team gaswolken in het hart van de melkweg zien, wat het een van de kaarten met de hoogste resolutie ooit maakte.

Het vermogen om dit sterrenstelsel hiermee te observerenDankzij de hoge resolutie kon het team tientallen jaren van tegenstrijdige resultaten overwinnen en de ware aard van de superzware zwarte gaten in het centrum van de melkweg blootleggen.

Lees ook

Kijk naar de enorme "muur" van honderdduizenden sterrenstelsels achter de Melkweg

Komeet NEOWISE is zichtbaar in Rusland. Waar te zien, waar te kijken en hoe een foto te maken

In september vliegt een gevaarlijke asteroïde in de buurt van de aarde. De minimale afstand is minder dan tot de maan