Het echo mapping-proces, ook wel reverb mapping genoemd, begint wanneer de schijf heet is
In het midden bevindt zich een supermassief zwarteen gat omgeven door een schijf materiaal die een accretieschijf wordt genoemd. Naarmate de schijf helderder wordt, verschijnen er korte uitbarstingen van zichtbaar licht. De blauwe pijlen laten zien dat het licht van deze vlam zich van het zwarte gat af beweegt, zowel naar een waarnemer op aarde als naar een enorme donutvormige structuur (een torus genoemd) gemaakt van stof. Het licht wordt geabsorbeerd, waardoor het stof opwarmt en infrarood licht uitstraalt. Dit oplichten van het stof is een directe reactie – of, zou je kunnen zeggen, een ‘echo’ – van veranderingen die plaatsvinden in de schijf. De rode pijlen laten zien dat dit licht zich van het sterrenstelsel verwijdert, in dezelfde richting als de eerste flits van zichtbaar licht. De waarnemer zal dus eerst zichtbaar licht zien en vervolgens (met geschikte apparatuur) infrarood. Krediet: NASA/Caltech Jet Propulsion Laboratory
Afstand van accretieschijf tot binnenstedelen van de stoffige torus kunnen enorm zijn - miljarden of triljoenen kilometers. Zelfs licht met een snelheid van 300.000 kilometer per seconde kan deze afstand in maanden of jaren afleggen. Als astronomen zowel de eerste uitbarsting van zichtbaar licht in de accretieschijf als de daaropvolgende infrarode opheldering van de torus kunnen waarnemen, kunnen ze ook de tijd meten die het licht nodig had om tussen de twee structuren te reizen. Omdat licht met een standaardsnelheid reist, geeft deze informatie astronomen een idee van de afstand tussen de schijf en de torus.
Wetenschappers kunnen de meting vervolgens gebruikenafstanden om de helderheid van de schijf en theoretisch de afstand tot de aarde te berekenen. Hoe? Feit is dat de temperatuur in het deel van de schijf dat zich het dichtst bij het zwarte gat bevindt, tienduizenden graden kan bereiken. Het is zo hoog dat zelfs atomen uit elkaar worden gescheurd en er stofdeeltjes kunnen ontstaan. Terwijl je weggaat van het zwarte gat, daalt de temperatuur van de schijf geleidelijk.
Astronomen weten dat stof ontstaat wanneerde temperatuur daalt tot ongeveer 1.200 graden Celsius. Dus hoe meer energie een schijf afgeeft, hoe verder stof zich zal vormen. Als resultaat geeft het meten van de afstand tussen de accretieschijf en de torus een idee van de uitgangsenergie van de schijf, die recht evenredig is met de helderheid.
Het idee om echomapping te gebruiken voor metingenDe afstand van de aarde tot verre melkwegstelsels is niet nieuw, maar een nieuw experiment door wetenschappers laat aanzienlijk succes zien bij het demonstreren van de mogelijkheden ervan. Dit is de grootste studie in zijn soort, die bevestigt dat een dergelijke meting in alle sterrenstelsels hetzelfde werkt, ongeacht variabelen zoals de grootte van het zwarte gat.
Vanwege vele factoren deden de auteurs dat echter nieter is voldoende nauwkeurigheid van de afstandsmeting. In het bijzonder zeggen wetenschappers dat ze meer moeten weten over de structuur van de binnenste regionen van de stoffige torus die het zwarte gat omringt. Deze structuur kan precies beïnvloeden welke golflengten van infrarood licht het stof uitzendt wanneer het licht het voor het eerst bereikt.
Lees ook
Het is mogelijk om op aarde een thermonucleaire reactor te maken. Wat zijn de gevolgen?
De Doomsday-gletsjer bleek gevaarlijker te zijn dan wetenschappers dachten. We vertellen het belangrijkste
Op dag 3 van de ziekte verliezen de meeste COVID-19-patiënten hun reukvermogen en hebben ze vaak een loopneus