Kort wat zwarte gatennieuws op een rijtje

Afgelopen weken heb ik regelmatig geblogd over zwarte gaten, maar nog steeds kwam ik niet toe om alle nieuws daarover te melden. Daarom maar even kort wat nieuwsberichten op een rijtje over die kosmische veelvraten:

• Ten eerste het nieuws dat men in het dwergstelsel Markarian 462 een soort van mini-superzwaar zwart gat heeft ontdekt, nou ja je zou het ook een maxi-tussenmaat zwart gat kunnen noemen. Het zwarte gat is 200.000 keer zo zwaar als de zon. Mrk 462, zoals ze het dwergstelsel kortweg noemen, telt een paar honderd miljoen sterren. Via de röntgenstraling die het zwarte gat uitzendt (te zien als de paarse blob in de inzet op de foto bovenaan) konden ze ‘m ontdekken met de Chandra röntgenruitetelescoop van de NASA. Vraag is en blijft hoe in zulke kleine stelsels zo’n groot zwart gat kan zijn ontstaan. Bron: Chandra.
• Een enkel zwart gat is eenvoudig te beschrijven, want die kent maar drie eigenschappen: massa, elektrische lading en rotatie. Maar heb je er twee of meer die om elkaar heen draaien wordt het een stuk ingewikkelder en exacte oplossingen van Einstein’s veldvergelijkingen uit de Algemene Relativiteitstheorie bestaan daarvoor niet, hooguit benaderingen. Bij zwarte gaten die op korte afstand om elkaar heen draaien kan een effect optreden dat het Lense–Thirring effect wordt genoemd en dat betekent dat niet alleen materie snel om de gaten wordt gezwiept, maar dat dat ook gebeurt met de ruimte zelf. Daarbij kan spin-resonantie optreden, waarbij de rotatieassen van de zwarte gaten dezelfde kant uit wijzen (parallel) of de tegengestelde kant uit (anti-parallel). De theorie daarachter is nu verder uitgewerkt en lijkt te werken.
  

  Impressie van om elkaar draaiende zwarte gaten. Credit: LIGO/Caltech/MIT/Sonoma State (Aurore Simonnet).

  Bron: Koberlein.

• Voor het eerst zijn ze er in geslaagd om van een enkel, geïsoleerd stellair zwart gat, dus niet deel uit makend van een binair systeem, de massa te bepalen. Dat deden ze door met de Hubble ruimtetelescoop gedurende maar liefst 270 dagen te kijken in de richting van het centrum van de Melkweg en dan te turen naar een microlens-gebeurtenis. Dat lukte bij het geval MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462 en dat bleek te gaan om een zwart gat dat ruim 5.000 lichtjaar van ons verwijderd is en dat 7,1 keer zo zwaar als de zon blijkt te zijn. Bron: Inspirehep.
• Sterrenkundigen van het Niels Bohr Institute van de Universiteit van Kopenhagen zijn er in geslaagd om van 9.000 quasars (zeer ver verwijderde sterrenstelsels, die geheel overstraald worden door hun actieve superzware zwarte gat in hun kern) de straling van de accretieschijven rondom de centrale zwarte gaten in beeld te krijgen. Wat blijkt: de temperatuur aan de binnenzijde van de accretieschijven blijkt hoger te zijn dan wat de modellen voorspellen. Mogelijk moeten die modellen dus herzien worden. Bron: Niels Bohr Institute.
• Dan tenslotte het nieuws dat ze hebben ontdekt hoe zwarte gaten in staat zijn om soms enorme uitbarstingen te hebben, black hole flares noemen ze dat ook wel. Het blijkt te maken te hebben met de zogeheten reconnectie van magnetische veldlijnen in de buurt van de waarnemingshorizon van het zwarte gat, zo heeft men ontdekt door simulaties. Een screenshot uit één van die simulaties zie je hieronder.
  

  Credit: B. Ripperda et al., Astrophysical Journal Letters 2022

  Uit de simulaties volgt dat door de interactie met invallende materie de veldlijnen van het magnetisch veld kunnen verbreken. Als de veldlijnen daarna weer verbinding krijgen kan er een enorme uitstoot van heet plasma plaatsvinden en dat zorgt voor de flare van het zwarte gat. Bron: Science Daily.