14 november 2018

ALMA en MUSE detecteren een galactische fontein

ALMA en MUSE detecteren galactische fontein

Aan de hand van waarnemingen met ALMA en gegevens van de MUSE-spectrograaf van ESO’s Very Large Telescope is een kolossale fontein van moleculair gas ontdekt, die wordt aangedreven door een zwart gat in het helderste sterrenstelsel van de cluster Abell 2597. De volledige galactische cyclus van instroom en uitstroom die zo’n enorme kosmische fontein aandrijft is nooit eerder binnen één stelsel waargenomen.

Op slechts één miljard lichtjaar van ons vandaan, in de nabije cluster die bekendstaat als Abell 2597, bevindt zich een reusachtige galactische fontein. In het hart van een van de stelsels in deze cluster is een enorme straal van koud moleculair gas waargenomen die de ruimte in spuit en vervolgens als een intergalactische stortbui op het zwarte gat neerregent. De in- en uitstroom van zo’n enorme kosmische fontein zijn nog nooit eerder gezamenlijk waargenomen. Ze vinden hun oorsprong in de binnenste 100.000 lichtjaar van het helderste sterrenstelsel in Abell 2597.

Digitized Sky Survey-opname van Abell 2597 en omgeving

Dit is mogelijk het eerste stelsel waarin we duidelijk bewijs aantreffen voor zowel de instroom van koud moleculair gas naar het zwarte gat toe en de uitstroom van de jets die het zwarte gat lanceert’, aldus Grant Tremblay van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics en voormalig ESO Fellow, die leiding gaf aan dit onderzoek. ‘Het superzware zwarte gat in het centrum van dit reusachtige sterrenstelsel fungeert als de mechanische pomp in een fontein.

Tremblay en zijn team gebruikten ALMA om de posities en bewegingen van koolstofmonoxidemoleculen in de nevel te volgen. Deze koude moleculen, met temperaturen tot minus 250 à 260 °C, bleken naar binnen – dat wil zeggen: naar het zwarte gat toe – te vallen. Het team maakte ook gebruikt van gegevens van het MUSE-instrument van de Very Large Telescope van ESO om warmer gas te kunnen volgen dat in de vorm van jets door het zwarte gat wordt gelanceerd.

Abell 2597 in het sterrenbeeld Waterman

Het unieke aspect hier is een zeer nauwkeurige gecombineerde analyse van de bron met behulp van gegevens van ALMA en MUSE’, legt Tremblay uit. ‘Deze twee faciliteiten vormen een ongelooflijk krachtige combinatie.

Tezamen geven de beide sets gegevens een compleet beeld van het proces: koud gas valt in de richting van het zwarte gat, waardoor deze wordt geactiveerd en in reactie daarop twee snel bewegende jets van gloeiende plasma de ruimte in blaast. Deze jets spuiten vervolgens als spectaculaire galactische fonteinen het zwarte gat uit. Het plasma kan echter niet aan de zwaartekrachtsgreep van het sterrenstelsel ontsnappen: het koelt af, vertraagt en regent uiteindelijk weer terug naar het zwarte gat, waarna de cyclus opnieuw begint.

Deze unieke waarneming zou licht kunnen werpen op de levenscyclus die sterrenstelsels doorlopen. Het onderzoeksteam denkt dat dit proces niet alleen universeel is, maar ook essentieel voor ons begrip van de vorming van sterrenstelsels. Hoewel de instroom en uitstroom van koud moleculair gas beide eerder zijn gedetecteerd, is het voor het eerst dat beide binnen één stelsel zijn gedetecteerd. Daarmee is het bewijs geleverd dat zij deel uitmaken van één en hetzelfde grootschalige proces.

Abell 2597 bevindt zich in het sterrenbeeld Waterman en is genoemd naar de Abell-catalogus van rijke clusters van sterrenstelsels, waarin hij is opgenomen. Deze catalogus omvat ook talrijke andere clusters, waaronder de Fornaxcluster, de Herculescluster en de Pandoracluster. Hier het vakartikel. Bron: ESO.

Laat wat van je horen

*

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