20 maart 2019

Zóóó klein zijn quasars

Voorstelling van de quasar ULAS J1120+0641, waar zich een zwart gat van twee miljard zonsmassa bevindt.


Quasars (de Engelse afkorting voor quasi-stellar radio source) zijn astronomische objecten, die op een ster lijken en daar ook gemakkelijk voor worden aangezien. Het zijn echter helemaal geen sterren, maar de meest energierijke objecten in het heelal – hun lichtsterkte kan wel honderd keer helderder zijn dan van de Melkweg, ons eigen sterrenstelsel, dat volgens de allerlaatste metingen binnen een gebied met een straal van 60.000 lichtjaar een massa van 210 miljard zonsmassa heeft. OK, supernovae en gammaflitsers kunnen nóg helderder zijn, maar dat doen ze maar heel even, terwijl de lichtsterkte van de quasar veel langer hoog blijft. Inmiddels weten we dat quasars niet anders zijn dan de kern van zeer ver verwijderde sterrenstelsels, miljarden lichtjaren van ons vandaan. In de kern van die stelsels bevindt zich een superzwaar zwart gat, dat zeer actief is in het aantrekken van materie en dat daardoor een actieve, roterende accretieschijf heeft, waar vanuit de magnetische polen bundels hoogenergetische straling de ruimte in schieten.De lichtkracht van quasars mag dan enorm zijn en dat gedurende lange tijd, er blijkt wel enige variatie in voor te komen. En het is dankzij die variatie dat de sterrenkundigen precies kunnen bepalen hoe groot het actieve gebied is, waar al die lichtkracht vandaan komt. Het idee van die lichtvariatie als maat voor de grootte is dat de snelheid waarmee een object in lichtkracht kan variëren niet meer kan bedragen dan de tijd die nodig is om van de ene kant van het object naar de andere kant te komen, tijd die bepaald wordt door de lichtsnelheid. Plastisch gezegd: de linkerkant van een object moet wel binnen die tijd op de hoogte zijn van wat er allemaal gebeurt aan de rechterkant van het object… en andersom. Brian Koberlein heeft dit toegepast op een heleboel quasars, die allen een lichtvariatie hebben, en hij heeft daarmee hun grootte bepaald en dat heeft deze grafiek opgeleverd:

Wat je ziet is de grootte van de quasars in AU, astronomical unit, dat is de afstand tussen aarde en zon, 149 miljoen km, logaritmisch weergegeven, helemaal links is 10.000 AU, helemaal rechts is 1 miljoen AU. Je ziet dat de meeste quasars zo rond 5 zitten, dus een grootte hebben van 100.000 AU, da’s pakweg 1,5 lichtjaar. Dat betekent dus dat de energie van zo’n quasar, die zoals gezegd fenomenaal hoog is, uit een klein bolletje komt dat maar anderhalve lichtjaar groot is. De quasars mogen dan wel gelegen zijn in sterrenstelsels met miljarden sterren, maar de quasars zelf zijn uiterst klein. Hieronder de meest bekende quasar, 3C 273 – de quasar die je al in redelijk grote amateur-telescopen kunt waarnemen. Met de Hubble ruimtetelescoop hebben ze in 2003 de kern van de quasar gefotografeerd en dat zie je rechts in beeld.


Bron: Koberlein + Hubble.

Laat wat van je horen

*

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