21 augustus 2019

Het kosmische zaad van zwarte gaten

De meeste sterrenstelsels worden verankerd door een supermassief zwart gat van miljoenen zonnemassa’s. Deze zwarte gaten zijn belangrijk, aangezien ze de ‘zaden’ van het omringende sterrenstelsel gevormd hebben. Dat betekent dat de zwarte gaten op z’n minst even oud moeten zijn als het omringende sterrenstelsel en dat levert een probleem op voor de kosmologie. Aangezien sterrenstelsels wel 12 miljard jaar oud kunnen zijn, moeten de centrale zwarte gaten wel erg snel gegroeid zijn, aangezien het heelal ‘slechts’ 13,7 miljard jaar oud is. Waar komen die zwarte gaten dan vandaan? Hiervoor zijn twee verklaringen. Volgens de eerste verklaring vormt een ‘normaal’ stellair zwart gat de basis voor de supermassieve variant. Stellaire zwarte gaten ontstaan als bijzonder zware sterren ontploffen als supernova en wegen meestal een aantal zonnemassa’s. Als zo’n ster in een geschikte omgeving ontploft, kan het zwarte gat dusdanig veel materiaal aantrekken dat het in no time (op kosmische schaal) transformeert tot een supermassief monster. Volgens de tweede theorie is een stellair zwart gat als tussenstadium niet noodzakelijk. In plaats daarvan wordt het zaad van het supermassieve zwarte gat gevormd als een gaswolk van enkele honderden zonnemassa’s in één keer instort tot een zwart gat, die bij de geboorte dus al vele malen zwaarder is dan de stellaire variant. Vervolgens gaat de ontwikkeling ongeveer hetzelfde: in een geschikte omgeving kan het kosmische afvoerpuntje snel een ‘superzwaar’ karakter krijgen. Om dit te achterhalen heeft men een computersimulatie gedraaid en hieruit blijkt dat een supermassief zwart gat inderdaad kan groeien uit een gaswolk. Deze wolk zal aanvankelijk gaan instorten tot een soort van proto-ster, maar onder geschikte omstandigheden zal de fase van een ster worden overgeslagen en ontstaat in één keer een relatief massief zwart gat. “Fragmentatie”, het proces waarbij een zware protostellaire kern zich opsplitst in kleinere kernen, blijkt een minder grote invloed te hebben dan gedacht.

Speak Your Mind

*

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