10 augustus 2022

ALMA ontdekt intens magnetisch veld nabij superzwaar zwart gat

Artist's impression van een superzwaar zwart gat in het centrum van een sterrenstelsel.

Artist’s impression van een superzwaar zwart gat in het centrum van een sterrenstelsel. Credit: ESO/L. Calçada

De Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) heeft een extreem sterk magnetisch veld ontdekt in de nabijheid van de ‘waarnemingshorizon’ van een superzwaar zwart gat. Het veld is sterker dan alle magnetische velden die tot nu toe in de kern van een sterrenstelsel zijn waargenomen. De nieuwe waarneming geeft astronomen inzicht in de structuur en vorming van de kolossale bewoners van deze kernen en in de beide ‘jets’ van plasma die vaak aan hun polen ontspringen. De resultaten verschijnen op 17 april 2015 in het tijdschrift Science.

In het hart van bijna elk sterrenstelsel bevindt zich een superzwaar zwart gat, dat vaak miljarden malen zo veel massa heeft als de zon. Deze zwarte gaten kunnen enorme hoeveelheden materie uit hun omgeving aantrekken die zich ophopen in een omringende schijf. Het grootste deel van deze materie wordt opgeslokt door het zwarte gat, maar een deel ervan wordt met bijna de snelheid van het licht in de vorm van plasma de ruimte in geblazen. Hoe zo’n bundel of ‘jet’ ontstaat, wordt nog niet goed begrepen. Maar vermoed wordt dat sterke magnetische velden, in de buurt van de zogeheten waarnemingshorizon van het zwarte gat, daarbij een cruciale rol spelen.

De schotels van ALMA in Chili. Credit: Clem & Adri Bacri-Normier (wingsforscience.com)/ESO

Tot nu toe zijn alleen zwakke magnetische velden op lichtjaren afstand van zwarte gaten waargenomen [1]Veel zwakkere magnetische velden zijn gedetecteerd in de omgeving van het betrekkelijk inactieve superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg. Bij recente waarnemingen op millimetergolflengten … Lees verder. Bij dit nieuwe onderzoek hebben astronomen van Chalmers University of Technology en Onsala Space Observatory in Zweden met behulp van ALMA signalen gedetecteerd die rechtstreeks verband houden met een sterk magnetisch veld heel dicht bij de waarnemingshorizon van het superzware zwarte gat in het verre sterrenstelsel PKS 1830-211. Dit magnetische veld bevindt zich precies op de plek waar materie in de vorm van een jet van het zwarte gat wordt weggeblazen.

De astronomen hebben de sterkte van het magnetische veld gemeten door de polarisatie van het licht van de jet de onderzoeken.

Polarisatie is een belangrijke eigenschap van licht, die in ons dagelijks leven veel toepassingen kent, bijvoorbeeld in zonnebrillen of de 3D-brillen in de bioscoop,’ zegt Ivan Marti-Vidal, hoofdauteur van het onderzoeksartikel. ‘Waar polarisatie van nature optreedt, kan zij worden gebruikt om magnetische velden te meten. Want licht verandert van polarisatie wanneer het door een gemagnetiseerd medium gaat. In dit geval is het licht dat we met ALMA hebben gedetecteerd door materiaal heel dicht in de buurt van het zwarte gat gegaan een plek waar zich veel sterk gemagnetiseerd plasma bevindt.’

De astronomen hebben een nieuwe door henzelf ontwikkelde analysetechniek toegepast op de ALMA-gegevens. Daarbij hebben zij ontdekt dat de polarisatierichting van de straling die uit het centrum van PKS 1830-211 komt, verdraaid is [2]Magnetische velden veroorzaken Faraday-rotatie, die de polarisatie afhankelijk van de golflengte op verschillende manieren van richting verdraait. De manier waarop deze rotatie met de golflengte … Lees verder. Nooit eerder is de directe omgeving van een centraal zwart gat bij zulke korte golflengten onder de loep genomen.

We hebben duidelijke tekenen van polarisatierotatie ontdekt die honderden malen sterker zijn dan de sterkste die ooit in het heelal zijn waargenomen,’ aldus mede-auteur Sebastien Muller. ‘Dankzij ALMA hebben we een grote sprong voorwaarts kunnen maken in termen van waarnemingsfrequentie, maar ook in termen van afstand tot het zwarte gat waarop het magnetische veld onderzocht is. We zijn genaderd tot slechts een paar lichtdagen van de waarnemingshorizon. Deze resultaten, en toekomstige onderzoeken, zullen ons helpen begrijpen wat zich precies afspeelt in de directe omgeving van superzware zwarte gaten.‘ Bron: ESO.

References

References
1 Veel zwakkere magnetische velden zijn gedetecteerd in de omgeving van het betrekkelijk inactieve superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg. Bij recente waarnemingen op millimetergolflengten zijn ook zwakke magnetische velden waargenomen in het actieve sterrenstelsel NGC 1275.
2 Magnetische velden veroorzaken Faraday-rotatie, die de polarisatie afhankelijk van de golflengte op verschillende manieren van richting verdraait. De manier waarop deze rotatie met de golflengte verandert, geeft ons informatie over het magnetische veld in het gebied.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: