28 juli 2014

Quasar herbergt twee superzware zwarte gaten

Twee zwarte gaten in een kosmische dans

Twee zwarte gaten in een kosmische dans

Dat er in de kernen van actieve én niet-actieve sterrenstelsels superzware zwarte gaten zitten dat weten de sterrenkundigen al een poosje. En dat in sommigen daarvan ook paren van dergelijke massieve zwarte gaten voorkomen, zoals in het geval van NGC 6240 en 3C 75, is ook al lang bekend. Maar dat er in de kern van een quasar1 een tweetal superzwarte zwarte gaten zijn ontdekt die slechts op 1/3e lichtjaar afstand van elkaar staan is nieuw. Bij die andere sterrenstelsels zit minstens 10.000 lichtjaar afstand tussen de zwarte gaten. Dàt er duo’s van om elkaar draaiende zwarte gaten voorkomen in de centra van sterrenstelsels is niet zo verwonderlijk: als sterrenstelsels elkaar aantrekken versmelten de kernen uiteindelijk en dat levert twee superzware zwarte gaten op die elkaar langzaam naderen. De quasar waarvan het record-duo ontdekt is heet SDSS 153636.22+044127.0, goh mooie naam, en de ontdekkers ervan zijn Todd Boroson en Tod Lauer (National Optical Astronomy Observatory in Tucson, VS). In de archieven van de Sloan Digital Sky Survey (SDSS) zitten data van meer dan honderduizend quasars en van 17.500 stuks keken Todd en Tod naar de spectrale vingerafdrukken. Doordat invallend materiaal dat in het zwarte gat valt licht in nauwe spectraallijnen uitzendt2, emissielijnen geheten, kunnen sterrenkundigen als ware astro-Sherlock Holmes zwarte gaten identificeren in het spectrum van een quasar. Als zich een tweetal zwarte gaten in zo’n quasar bevindt dan is dat zichtbaar als twee emissielijntjes vlak bij elkaar. Verder onderzoek aan de spectra toonde aan dat de zwarte gaten met een vaartje van zo’n 6.000 km per seconde om elkaar heendraaien en dat ze eens per honderd jaar één omwenteling meemaken. Zelfs de massa van beide zwaargewichten kon bepaald worden: de ene weegt 20 miljoen zonmassa’s schoon aan de haak en de ander zelfs 1 miljard zonsmassa’s. 8-O Daar steekt het zwarte gat in het centrum van de Melkweg met z’n 4,31 miljoen zonmassa’s maar schriel bij af. Bron: Bad Astronomy Blog + NOAO.

Noot:
  1. Da’s eigenlijk een zeer actief sterrenstelsel. Meestal is de kern zó helder, dat de rest van het sterrenstelsel wordt overstraald. Blijft een heldere kern over, die aangedreven wordt door een zwart gat. []
  2. Uiteraard vóórdat dat materiaal de grens van het zwarte gat passeert, de waarneemhorizon. []
Share

Reacties

  1. Hoi,

    In het scenario dat je schetst heb je twee lijnen die een identieke verbreding vertonen. Wat gezien is zijn twee lijnprofielen die verschillende verbredingscurven hebben. Echter, het artikel zegt ook dat de onderzoekers niet superzeker zijn, maar dat het effect van de omlooptijd van zo'n honderd jaar binnen een paar jaar te meten moet zijn. Even geduld dus…

  2. Ja, goede vraag. Ik zou 't niet weten. Wellicht dat de twee lijnen niet helemaal identiek zijn, maar de één iets breder dan de ander. Op basis daarvan kunnen ze de onderlinge snelheid uitrekenen en hebben ze die snelheid van 6.000 km per sec. berekend. Bij het Zeemaneffect zijn de twee lijnen denk ik wel identiek.

  3. Wat is hier precies het verschil met een Zeeman-effect veroorzaakt door een sterk magnetisch veld, bijvoorbeeld van een neutronenster?

    Ook dan krijg je een verbreding van spectraallijnen (of eigenlijk een splitsing van 1 spectraallijn tot 2 dichtbij elkaar gelegen spectraallijnen).

    Ik zie niet goed hoe je hier met zekerheid kunt spreken van een binair systeem van twee zwarte gaten.

    Iemand enig idee?

  4. Hoi,

    In het scenario dat je schetst heb je twee lijnen die een identieke verbreding vertonen. Wat gezien is zijn twee lijnprofielen die verschillende verbredingscurven hebben. Echter, het artikel zegt ook dat de onderzoekers niet superzeker zijn, maar dat het effect van de omlooptijd van zo'n honderd jaar binnen een paar jaar te meten moet zijn. Even geduld dus…

  5. Ja, klopt, 100% zeker was het niet. Afwachten dan maar en over 100 jaar weten we 't zeker. :-)

  6. Dankje, Adrianus V.

    Die verbreding van de spectraallijnen van bijvoorbeeld ijzer kunnen bij het spectrum van bijvoorbeeld een neutronenster ook aan een Zeeman-effect toegeschreven worden.

    Zie bijvoorbeeld: http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0305/03053… :

    "…Hence, we conclude that the possible Zeeman

    components of the iron line may be blended together due to their finite width even though the

    splitting of the oxygen Lyman-Alpha line is resolved".

    Als je dan polaire stromingen met een rood- en blauwverschuiving hebt krijg je dan al gauw een spectrum waarin 2 verbrede lijnen zitten.

    Maar dan heb je maar één object als verklaring nodig.

Laat wat van je horen

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *