18 oktober 2019

Centrale zwart gat in nabij dwergstelsel blijkt veel lichter te zijn dan eerst gedacht

NGC 4395, een dwergstelsel op 15 miljoen lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Jachthonden. Credit: Schulman Telescope/Mount Lemmon Observatory.

Sterrenkundigen zijn erin geslaagd om van NGC 4395, een nabij dwergsterrenstelsel, de massa van het centrale zwarte gat te meten en dat blijkt maar liefst veertig keer minder te zijn dat wat de sterrenkundigen eerst dachten. Een team dat onder leiding stond van Elena Gallo (Universiteit van Michigan) probeerde die massa te bepalen en dat deden ze met een techniek die ze de ‘reverberation mapping‘ noemen, een nog niet zo bekende techniek uit de astrofysica. Daarbij kijken ze naar twee gebieden in de buurt van het zwarte gat, de direct om het zwarte gat heen draaiende accretieschijf én verderop een gebied dat ze de ‘broad-line region’ noemen (BLR in de afbeelding hieronder). Die accretieschijf kennen we wel, dat het de schijf waar het materiaal dat het zwarte gat aanzuigt terecht komt en dan al spiraliserend extreem heet wordt. De straling die de accretieschijf uitzendt gaat weer naar buiten en die komt dan op een gegeven moment in  die broad-line regio uit, waar gas koeler is, maar ook heel dicht kan zijn, diffuser dan de accretieschijf. Als de straling die regio passeert dan ioniseren de atomen en vervolgens recombineren die weer, hetgeen te zien is als een soort van lichtflits.

De techniek der reverberation mapping. Credits: University of Illinois Urbana

Die lichtflitsen vanuit de broad-line regio zijn door Gallo’s team gemeten en daaruit bleek dat de straling van de accretieschijf er 83 ± 14 minuten over doet om de broad-line regio te bereiken. Maar daarmee waren ze er nog niet, want ze moesten ook nog bepalen wat de snelheid van het gas in die broad-line regio zelf is. Daarvoor maakten ze een spectrum van dat gas met behulp van de GMOS spectrometer verbonden aan de GEMINI North telescope op Hawaï om de Doppler verbreding te meten en daarmee de snelheid van het gas. En met die twee parameters, de afstand tussen accretieschijf en broad-line regio én de snelheid van het gas in die regio kon men de massa van het centrale zwarte gat in NGC 4395 bepalen en die bleek 10.000 zonsmassa te zijn. Veel minder dan de sterrenkundigen dachten, veel minder ook dan het zwarte gat in bijvoorbeeld onze eigen melkweg, die ruim vier miljoen zonsmassa telt, en véél minder dan het megasuperzware zwarte gat in M87, die ruim 6,5 miljard zonsmassa zwaar is. Sterrenkundigen kijken ook naar kleinere zwarte gaten, zoals het exemplaar in NGC 4395, om zodoende te kunnen vaststellen hoe je uiteindelijk die megagrote exemplaren krijgt. Hier het vakartikel van Gallo et al, op 10 juni verschenen in Nature. Bron: Universiteit van Michigan.

Comments

  1. Etienne Durinck zegt

    Hoeveel lichtjaren ver kunnen wij nu reeds kijken ? Staat hier wel een limiet op ? Ik lees zelfs dingen die over een miljard lichtjaar gaan. Hoeveel seconden gaan er in een jaar ? Vermenigvuldig dit getal met een miljoen. En vermenigvuldig die uitkomst met duizend. Vermenigvuldig dan die uitkomst met driehonderdduizend. Wanneer U dit getal nog kan lezen weet U hoeveel kilometer er in 1 miljard lichtjaar gaan.

  2. Obelix Obelix zegt

    1) Bij dit soort berichten denk ik vaak “Hoe zit het dan met de (lokale) donkere materie?”

    Moet daar dan ‘plots’ veel meer van zijn? Want men heeft in een eerder stadium toch al wel vast gesteld wat de totale massa van dit stelsel zal zijn, aan de hand van snelheidsberekeningen van dit stelsel door de ruimte van het heelal?

    2) Quote “Centrale zwart gat in nabij dwergstelsel blijkt veel lichter te zijn dan eerst gedacht”

    Wat heet: ” nabij ” ?
    Dit stelsel zal dan wel tot de Lokale Groep behoren, was mijn eerste indruk.
    Maar dat is een verkeerde inschatting : de Lokale Groep heeft volgens het kaartje op Wikipedia een straal van zo’n 3 miljoen lichtjaar rond de Melkweg. En deze NGC 4395 heeft een afstand van 15 miljoen ly tot de Aarde(!).

    Groet, Paul. 😉

  3. Hephaistos zegt

    Voorheen werd de massa van het zwarte gat geschat op 300.000 zonsmassa’s wat op zich natuurlijk al veel minder is dan gebruikelijk is. Het gaat overigens een beetje ver om NGC 4395 een dwergstelsel te noemen. Het stelsel meet zo’n 50.000 lichtjaar en dat is vrij normaal. Het stelsel heeft wel een lage dichtheid en lage massa voor een spiraalstelsel van deze omvang, misschien dat ze dat bedoelen.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: