Site pictogram Astroblogs

Vandaag is ’t bewijs gepubliceerd van een nieuw soort zwart gat, het ‘direct collapse’ zwarte gat

Credit: Aaron Smith/TACC/UT-Austin

We schreven er eind mei al een blog over, maar vandaag is ’t dan officieel: het drietal sterrenkundigen Aaron Smith en Volker Bromm van de Universiteit van Texas in Austin en Avi Loeb van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics heeft in het vaktijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society het artikel gepubliceerd, waarin ze met het bewijs komen voor het bestaan van een nieuw soort zwart gat, het zogeheten ‘direct collapse’ zwart gat.

Evidence for a direct collapse black hole in the Lyman ? source CR7

CR7 in de naam van de titel van het artikel is een sterrenstelsel, dat met de ESA/NASA Hubble ruimtetelescoop is waargenomen en dat 1 miljard jaar na de oerknal al voorkwam. Daar in dat vroege heelal moeten de omstandigheden precies goed zijn geweest om zwarte gaten te laten ontstaan via zo’n direct collapse, een manier die in het tegenwoordige heelal niet meer mogelijk is. Het bestaan van dergelijke zwarte gaten moet antwoord geven op de vraag hoe al zo vroeg in het heelal superzware zwarte gaten konden ontstaan, een vraag waar sterrenkundigen al lang mee worstelen. Ontstaan ze omdat kleinere zwarte gaten bij elkaar komen, samensmelten en dan steeds zwaardere zwarte gaten vormen? Nee, dat kan het niet zijn, want simulaties laten zien dat dat te veel tijd kost. Maar hoe kunnen ze dan wel ontstaan? Enter direct collapse black holes!

Het begint volgens Smith, Bromm en Loeb met een gigantische wolk van waterstof en helium. Normaal koelt zo’n wolk af, condenseert en fragmenteert tot losse sterren. Maar het vroege heelal was doordrenkt door een grote hoeveelheid hete ultraviolette straling, straling die niet alleen zorgt voor de reïonisatie van het heelal, maar die ook voorkomt dat de wolk afkoelt. Gevolg is dat de wolk krimpt, niet fragmenteert in afzonderlijke sterren, maar in zeer korte tijd ineen klapt tot een zwaar zwart gat. In CR7 heeft men nu met Hubble een zogeheten Lyman-alpha lijn in het spectrum gevonden, die uitgezonden is door het waterstof in het sterrenstelsel en die alleen kan zijn ontstaan in een bad van hete UV-straling, zo’n 100.000 K. Simulaties van theoretische en waargenomen spectra laten zien dat de waargenomen emissielijn alleen kan ontstaan door de snelle ineenstorting van een grote wolk tot een zwart gat, een direct collapse zwart gat dus. Bron: CfA.

FacebookTwitterMastodonTumblrShare
Mobiele versie afsluiten