30 september 2022

Dankzij MeerKAT weten we waarom sommige sterrenstelsels een X-vorm hebben

Credit: NRAO/AUI/NSF; SARAO; DES

Er zijn sterrenstelsels met een actief superzwaar zwart gat in hun centrum en dat openbaart zich meestal met lange, energierijke jets die naar twee kanten toe de ruimte in schieten. Maar vreemdgenoeg zijn er ook enkele sterrenstelsels die vier van die lange jets hebben en die een soort van  X-vorm hebben. Vraag was lange tijd waarom die er vier hadden. Is het soms omdat het centrale zwarte gat van rotatie veranderd en dat daarmee ook de richting van de jets veranderd? Of zijn er twee superzware zwarte gaten in het spel, die ieder hun eigen jets de ruimte in sturen? Of valt er wellicht materie terug het sterrenstelsel in en vormt dat het andere paar jets? Eén zo’n sterrenstelsel is onlangs onderzocht met behulp van de MeerKAT radiotelescoop in Zuid-Afrika, een ‘array’ van 64 antennes die samen een radiotelescoop met een diameter van 8 km vormen en die daarmee een zeer goede resolutie van hemelobjecten kunnen bereiken. Met MeerKAT is één zo’n X-sterrenstelsel onderzocht, PKS 2014-55, hierboven op de foto te zien. Dat stelsel staat 800 miljoen lichtjaar van ons vandaan.

Credit: UP; NRAO/AUI/NSF; SARAO; DES

De waarnemingen laten zien dat de horizontale jets, die kleiner zijn dan de vertikale jets, inderdaad bestaan uit materie die eerste richting het centrale deel van het sterrenstelsel stroomt en die dan afbuigt en weer terug het sterrenstelsel in stroomt, de zogeheten ‘hydrodynamic backflow’ – weergegeven door de witte gebogen pijlen. Bij die afbuiging speelt een dichte schijf van sterren en gas in het centrum van het X-sterrenstelsel een rol, dat als een soort schild voor de afbuiging zorgt.

Credit: W. Cotton, K. Thorat, J. Condon, et. al.

De X-vorm blijkt ook ‘oud’ te zijn, want dichtbij het centrale zwarte gat heeft men een kleine, nog jonge jet gezien. Een artikel over de waarnemingen aan PKS 2014-55 verschijnt in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Hieronder nog een tweet met een ander fraaie foto van het X-sterrenstelsel, verkregen met MeerKSAT.

Bron: SARAO.

Comments

  1. “De waarnemingen laten zien dat de horizontale jets, die kleiner zijn dan de vertikale jets, inderdaad bestaan uit materie die eerste richting het centrale deel van het sterrenstelsel stroomt en die dan afbuigt en weer terug het sterrenstelsel in stroomt […]”

    Moet dat laatste ‘in’ niet zijn: ‘uit’? De bron rapporteert dat de lange jets door het intergalactische gas teruggebogen worden naar het stelsel, waar ze door de relatieve dichtheid van het interstellaire gas weer afketsen en de horizontale jets vormen.

    Of begrijp ik het toch verkeerd?

    • Ja ik snap de verwarring. Ik heb er ook over lopen denken hoe ik het precies moet formuleren. In de bron staat: “material falling back into the galaxy being deflected into different directions forming the other two arms of the ‘X’” en verderop “as it flows back towards the host galaxy“. Ik denk dat het te maken heeft met perspectief: dat de materie vanuit het perspectief van het centrale deel van het sterrenstelsel weer terug stroomt IN het sterrenstelsel, het gebied buiten het centrum. Ik heb ook het idee dat die foto van het X-stelsel een verkeerde indruk wekt, dat die X-vorm slechts in het centrum te vinden is en dat het complete sterrelstelsel veel groter is – zie deze foto (rechtsboven te zien).

      • Ik denk dat je wel een punt hebt met dat perspectief, maar die X kan bijna niet in slechts het centrum staan. Dan zou dat centrum iets van 1,5 Mpc in diameter moeten zijn. Dat is ter grootte van de Lokale Groep. Die grote jets zijn nl. 1,5 miljoen ly lang.

        Op die foto zie ik de jets niet, die is optisch en niet in radio geloof ik? Ik ben niet zeker, moet het even op de mobiel doen en dat werkt niet lekker.

        Ik heb de paper gelezen en voor zover ik het volg, wat niet heel veel is, buigt het IGM de lange poten terug, en is het ISM dan verantwoordelijk voor de afbuiging waar de kortere poten door ontstaan, maar dan begrijp ik weer niet waarom we dit niet veel vaker zien. Dank voor de blog, erg interessant!

        IGM en ISM: intergalactisch/interstellair medium

  2. Je zou verwachten dat ze de Doppler shift van de H1 lijn (nu 1340 Mhz) die binnen de bandbreedte van de meerkat valt (80 Mhz +/- rood/blauw) buiten de polarisatie toch wel zouden kunnen vertalen in de oriëntatierichting en snelheid van de jets. Zoiets als dit: http://ircamera.as.arizona.edu/Astr2016/lectures/agns.htm bovenste plaatje. Nu zie ik alleen de intensiteit van de jets, op zich wel een prachtig plaatje natuurlijk.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: