24 juli 2019

Chandra ziet twee te grote superzware zwarte gaten in nabije sterrenstelsels

Röntgenstraling (blauw) in de centra van NGC 4342 en NGC 4291

Met behulp van de röntgensatelliet Chandra van de NASA heeft men in de kern van twee relatief nabije sterrenstelsels – NGC 4342 en NGC 4291 op 75 respectievelijk 85 miljoen lichtjaar afstand, voor een sterrenkundige is dat om de hoek – een zwart gat ontdekt dat eigenlijk groter is dan men had verwacht. Het gangbare model voor die centrale supermassieve zwarte gaten zegt dat hun massa gekoppeld is aan de massa van de centrale galactische verdikking, de grote centrale hoop van sterren (op z’n Engels de ‘bulge’ genoemd). De massa van het zwarte gat zou ongeveer 0,2% van de massa van die centrale verdikking moeten zijn. Die van NGC 4342 en NGC 4291 blijken 10 tot 35 keer zo zwaar te zijn als die norm. Ook blijkt de hoeveelheid donkere materie die zich in een (onzichtbare) halo rondom beide sterrenstelsels bevindt ook veel meer te zijn dan men verwachtte. Kennelijk is er een verband tussen de massa van het centrale zwarte gat en van de omringende donkere materie en niet met de centrale galactische verdikking. Eigenlijk is er geen sprake van ‘te zware’ zwarte gaten en halo van donkere materie, maar is de hoeveelheid gewone materie in NGC 4342 en NGC 4291 minder dan verwacht. Een verklaring daarvoor zou kunnen zijn dat de stelsels veel sterren verloren hebben door een passerend buursterrenstelsel, een proces dat tidal stripping wordt genoemd. Maar de door Chandra gevonden hoeveelheid heet gas in de kern van beide stelsels – op de foto hierboven het blauwe gebied, waar röntgenstraling vandaan komt – heeft een buitenwaarts druk die in evenwicht is met de binnenwaarts gerichte zwaartekracht, iets dat grote hoeveelheden donkere materie impliceert. Zouden de stelsels sterren hebben verloren door de getijdewerking, dan zou die hoeveelheid donkere materie veel minder moeten zijn geweest. Ergo, die tidal stripping kan het ook niet zijn geweest. Het team van sterrenkundigen dat de twee sterrenstelsels onderzocht heeft en dat onder leiding staat van Akos Bogdan (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) denkt daarom dat er iets anders moet zijn gebeurd: vroeg in de geschiedenis van de stelsels moeten de centrale zwarte gaten omgeven zijn door een langzaam roterende hoeveelheid gas, welke ze verorberden en waarop ze een groeispurt meemaakten. Daarop volgende uitbarstingen van de accretieschijf rondom het zwarte gaten verhinderden vervolgens de stervorming in de centrale verdikking, zodat deze relatief klein bleef. Meer hierover kan je lezen in dit wetenschappelijke artikel, dat binnenkort zal verschijnen in The Astrophysical Journal. Bron: NASA.

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.