6 juli 2020

Op-één-na verste quasar blijkt het zwaarste zwarte gat in het vroege heelal te bevatten

Impressie van Pōniuā’ ena. Credit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld

Sterrenkundigen hebben in de quasar J1007+2115 een superzwaar zwart gat ontdekt dat het zwaarste zwarte gat in het vroege heelal blijkt te zijn. We hebben het met recht over het vroege heelal, want de afstand tot J1007+2115 is maar liefst 13 miljard lichtjaar (roodverschuiving z=7,5015), dus die quasar bestond al toen het heelal nog maar 700 miljoen jaar oud was, toen ‘ie piepjong was. Een record is die afstand niet, want er is een quasar bekend, die nog verder weg staat, J1342+0928 met een roodverschuiving z van 7,54. Maar het zwarte gat in het centrum van J1007+2115 is duidelijk de recordhouder van het vroege heelal, want die blijkt maar liefst 1,5 miljard zonsmassa zwaar te zijn, terwijl die van J1342+0928 ‘slechts’ 700 miljoen zonsmassa telt – ter vergelijking: Sagittarius A*, het superzware zwarte gat in ons eigen Melkwegstelsel telt maar een schamele 4,3 miljoen zonsmassa op de kosmische weegschaal. De quasar en z’n centrale zwarte gat zijn bestudeerd door de telescopen van drie observatoria, alle drie op Hawaï: Maunakea, W. M. Keck en Gemini. Niet voor niets dat ze het zwarte gat in de quasar een Hawaiaanse naam hebben  gegeven: Pōniuā’ ena, hetgeen zoiets betekent als ‘ongeziene draaiende bron van creatie, omgeven door fel licht’ – jawel, die Hawaïanen kunnen mooie namen verzinnen[1].

CREDIT: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld

Met die drie grote telescopen kon men spectroscopische waarnemingen doen aan het zwarte gat en daaruit kwam naar voren dat ‘ie dus anderhalf miljard keer zo zwaar als de zon is, twee keer zo groot als het ook al superzware zwarte gat in J1342+0928. De grote vraag is natuurlijk hoe al zo snel in het vroege heelal dit doort giganten konden ontstaan. Men denkt dat ‘ie ontstaan moet zijn uit een ‘zaadje’ van een zwart gat, eentje van 10.000 zonsmassa die honderd miljoen jaar na de oerknal al voorkwam. En dat zaadje moet dan vervolgens door het aantrekken van massa uit z’n omgeving verder zijn gaan groeien tot de proporties die het 600 miljoen jaar later had. Volgens de huidige theorieën moeten de eerste sterren en sterrenstelsels zo’n beetje 400 miljoen jaar na de oerknal ontstaan zijn, bij het bein van het tijdperk van de reïonisatie, toen door het sterke UV-licht van die eerste sterren het neutrale waterstofgas begon te ioniseren.

Monster Black Hole Found in the Early Universe from Keck Observatory on Vimeo.

Hier het vakartikel over deze recordhouder in het vroege heelal, verschenen in the Astrophysical Journal. Bron: Keck Observatory.

  1. Eerder deden ze dat al o.a. met het Kuipergordelobject Makemake, met het eerste interstellaire object ‘Oumuamua en met het superzware zwarte gat in M87 dat gefotografeerd is met de Even Horizon Telescope Powehi. []

Comments

  1. Een superzwaar zwart gat in het vroege heelal dat meer dan anderhalf miljard keer zo zwaar is als de zon. Dat grenst toch aan het onvoorstelbare.

    En als ik m’n gedachte dan toch de vrije loop laat gaan: wie kan mij ervan overtuigen dat het onlogisch is dat er zeer, zeer lang geleden wel niet een zwart gat bestond dat zo ontzettend zwaar was (vele quadriljarden zonmassa’s zwaar) dat ‘ie plotseling, zo’n 13,8 miljard jaar geleden, kaboem is gegaan.

    • Niels, bedankt voor je suggestie. De kaboem van een supersuperzwaar zwart gat (áls ‘ie kaboem kan gaan, ik vraag het mij af) is denk ik toch van een geheel andere aard dan de kaboem van het heelal. Stel dat zo’n zwart gat echt kaboem doet, dan is en blijft het een kaboem in de ruimte en vliegt er materiaal naar buiten. De kaboem van het heelal was iets anders: het was het moment dat ruimte en tijd zelf onstonden en die ruimte uit ging dijen, alle materie daarin meenemend.

      • Ah ok, dank voor je reactie Arie. Het is en blijft een mysterie.

      • evandijken zegt

        Arie,

        Hoe komt het dat je zo zeker bent dat het een kaboem VAN de ruimte is en niet een kaboem IN de ruimte?

        evandijken

      • Trouwens, het lijkt me niet ondenkbaar dat de kaboem van zo’n zwart gat (áls ‘ie inderdaad kaboem kan gaan) dusdanig groot is, dat ‘ie in staat is om alle tot dan toe bestaande ruimte-tijd in één klap weg te vagen, en vervolgens geheel nieuwe ruimte-tijd creëert.

  2. Maar de vraag blijft… waar is het ding gebleven? Ik kwam ene dr. Amy Barger tegen (boek Supermassive Black Holes in the Distant Universe) die beweert dat die BH´s gewoon blijven doorgroeien. http://www.abc.net.au/science/news/stories/s223541.htm Anderen beweren dat die dingen weer afslanken wegens “voedselgebrek” (en de jets die ze produceren dan blijkbaar immuun zijn voor de eigen gravitatie ?) http://www.universetoday.com/10274/the-limit-of-black-holes/ Dus Niels heeft een punt, hoe is het met deze BH vergaan gedurende die 13.8 miljard jaar…. anorexia?

    • Ik bedoelde eigenlijk de eventuele “tijd” vóór de oerknal (hoe bizar ook), in plaats van de tijd erna.

  3. ‘Waar het is ding gebleven?’ Interessante vraag. Het impliceert dat er eigenlijk twee quasars J1342+0928 zijn, eentje waar we met de telescopen naar kijken en die ons de versie van 700 miljoen jaar na de oerknal tonen, en eentje die ergens in het heelal moet zijn, de quasar J1342+0928 van nu, van onze tijd met wel of geen superzwaar zwart gat meer. Maar die laatste is er niet, tenminste er is maar één quasar J1342+0928 en dat is die van 700 miljoen jaar na de oerknal. Als je er over 13 miljard jaar weer naar zou kijken dán zou je weten hoe de quasar was toen het bij ons 2020 AD was. We moeten dus nog even geduld hebben. 🙂

    • In het kader van vrijdenken, Misschien zit daar ook wel het missende massa verschil in ons helaas. Enerzijds kijken we terug in de tijd naar oude dingen van toen met grootte en massa van toen maar is hun “huidige omvan” wel degelijk meetbaar en aanwezig. Wat dus zou gelden voor alle objecten. Als tijd toch relatief is 😉

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: