25 mei 2024

Stof doet actieve galactische kernen zwakker lijken dan ze zijn

Artistieke impressie van stof rondom een actief superzwaar zwart gat. Credit: Peter Z. Harrington

Actieve Galactische Kernen worden ze genoemd, AGN in het Engels van Active Galactic Nuclei, de kernen van sterrenstelsels die een superzwaar zwart gat in het centrum hebben, eentje die veel straling uitzendt doordat er veel materiaal in het zwarte gat valt. Sterrenkundigen wisten al dat AGN behoren tot de sterkste bronnen van straling in het heelal, maar recent onderzoek laat zien dat ze feitelijk nog meer straling uitzenden dan men dacht. De reden blijkt stof te zijn, stof dat tussen de actieve kernen en de aarde in zit en dat het licht ervan verduistert. Martin Gaskell (UC Santa Cruz) en zijn team hebben een bekende AGN bestudeerd, het Seyfertstelsel genaamd NGC 5548. Lange tijd werd gedacht dat de lichtverzwakking door stof van AGN wel mee zou vallen, maar het onderzoek aan de mate van ‘roodverkleuring’ van NGC 5548 heeft duidelijk gemaakt dat dat niet het geval is. Net zoals de atmosfeer van de aarde ervoor zorgt dat de zon bij zonsondergang zowel roder als zwakker lijkt, zo zorgt stof in actieve galactische kernen er ook voor dat ze roder lijken dan ze in werkelijkheid zijn. De hoeveelheid roodheid is gerelateerd aan de mate van dimmen of verzwakken van de straling.

NGC 5548, gefotografeerd door Hubble. Credit: ESA/Hubble and NASA.

De vraag was natuurlijk of die roodheid komt door de straling van de uitgezonden sterren in NGC 5548 of door de invloed van stof. Om dat onderscheid tussen die twee te kunnen maken gebruikte men zeven verschillende indicatoren die de hoeveelheid stof in NGC 5548 konden weergeven en die goed in overeenstemming  met elkaar waren. Daaruit kwam naar voren dat er in NGC 5548 héél veel stof is en dat de lichtverzwakking er wel tien keer zo groot is als de lichtverzwakking in ons eigen Melkwegstelsel. En dat impliceert dat AGN, zoals NGC 5548, veel meer licht uitstralen, alleen zien we dat niet door de verzwakking van het licht door het stof. In het ultraviolet bijvoorbeeld, waarin AGN hun meeste energie uitstralen, blijken ze wel tien keer meer uit te stralen. Ook blijkt uit het onderzoek dat AGN vaak ogenschijnlijk van elkaar verschillen, maar dat ze in wezen gelijk zijn aan elkaar, alleen is de mate van verduistering door wisselende hoeveelheden stof verschillend. Tenslotte heeft men gevonden dat de accretieschijf rondom het zwarte gat een factor 2,5 groter is dan men eerst dacht.

Meer info vind je in het vakartikel Estimating reddening of the continuum and broad-line region of active galactic nuclei: the mean reddening of NGC 5548 and the size of the accretion discMonthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023).

Bron: Phys.org.

Share

Speak Your Mind

*