16 juli 2024

Superzwaar zwart gat ontdekt in het vroege heelal in een sterrenstelsel met een enorme sterproductie

Arp 299. Credit: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration and A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University).

Sterrenkundigen van de Universiteiten van Texas en Arizona hebben een snel groeiend superzwaar zwart gat ontdekt in een extreem sterrenstelsel in het vroege heelal. De ontdekking werd gedaan met behulp van de Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in Chili en het stelsel in kwestie heet COS-87259. waarom het zo extreem is: de productie van sterren in dit stelsel gaat met een snelheid die een kleine duizend keer zo groot is als de productie in ons eigen Melkwegstelsel – ter verduidelijking: de Melkweg ‘baart’ per jaar pakweg 1,5 á 2 nieuwe sterren, in COS-87259 is dat pakweg 1300 sterren per jaar. Het stelsel bevat een grote hoeveelheid stof, naar schatting 1 miljard zonsmassa aan stof, en zowel de nieuw gevormde sterren als het actieve zwarte gat in het centrum, schijnen door die stofwolken heen. Dat zorgt er voor dat we het licht van het stelsel vooral zien in het midinfrarode deel van het spectrum. Het zwarte gat wordt geactiveerd door de toestroom van veel materie en dat zorgt er voor dat het zwarte gat naar twee kanten toe een jet of straalstroom uitstoot, waarbij materie met bijna de lichtsnelheid de ruimte in wordt gespuwd. Ook die jets gaan dwars door de stofwolk heen die om COS-87259 heen hangt.

De contourlijnen tonen de [CII]-emissie (blauw), de stofemissie (rood) en de radio-emissie van de jet (groen) van COS-87259. De gekleurde cirkels omnderaan tonen de resolutie bij verschillende golflengtes. Credit: Ryan Endsley et al.

In die zin lijkt het stelsel op Arp 299, een systeem dat bestaat uit de twee sterrenstelsels IC 694 en NGC 3690, dat veel dichterbij ons staat, maar dat ook een grote sterproductie kent en een grote hoeveelheid stof heeft – zie de afbeelding bovenaan. Pakweg 700 miljoen jaar geleden kwamen IC 694 en NGC 3690 in elkaars nabijheid en dat veroorzaakte een ‘starburst’, een uitbarsting van nieuw gevormde sterren. Vaak zijn dat zware sterren, hetgeen op haar beurt weer tot veel supernovae leidt: afgelopen 15 jaar zijn er al zes supernovae in Arp 299 gedetecteerd!

Opvallend aan de ontdekking van COS-87259 is dat het gevonden is in een klein stukje van de hemel in het zogeheten COSMOS-veld, da’s pakweg anderhalve vierkante graad aan de hemel, minder dan tien keer de grootte van de Volle Maan. Als ze in zo’n klein stukje van de hemel al zo’n actief verduisterde ‘hyperlichtsterk’ sterrenstelsel ontdekken dan moeten er aan de gehele hemel veel meer van te vinden zijn, denkt men. Daarom gaat men nu kijken of men meer van dergelijke stelsels kan vinden.

Meer info vind je in het artikel ‘ALMA Confirmation of an Obscured Hyperluminous Radio-Loud AGN at z=6.853 Associated with a Dusty Starburst in the 1.5 deg2 COSMOS Field’, Endsley et al., published in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Bron: RAS + Astrobites.

 

Share

Speak Your Mind

*