23 juni 2024

Ultrazware zwarte gaten ontstaan mogelijk door zeldzame quasar triplets, zo laat Astrid zien

Fragment uit de Astrid-simulatie. Credit: DOI 10.3847/2041-8213/aca160

We kennen superzware zwarte gaten, de zwarte gaten die miljoenen tot enkele miljarden keren zo zwaar als de zon zijn, Sagittarius A* in ons eigen melkwegstelsel is er een mooi en bekend voorbeeld van, ruim vier miljoen zonsmassa zwaar. Maar net als in de tour de France is er ook een buitencategorie, de groten der groten. Dat worden de ultrazware zwarte gaten genoemd, op z’n Engels afgekort als de UMBH’s [1]En dan heb je ook nog de buiten-buitencategorie, de krankzinnig zware zwarte gaten., de exemplaren met meer dan tien miljard zonsmassa. Nee, M87* hoort daar niet bij, want die telt slechts 6,5 miljard zonsmassa op de keukenweegschaal. In dit rijtje met recordhouders zware zwarte gaten tel ik al gauw 16 exemplaren in de buitencategorie van de UMBH’s. Van superzware zwarte gaten is tegenwoordig de gedeelde aanname onder sterrenkundigen dat ze ontstaan door de samensmelting van kleinere, minder zware zwarte gaten in de centra van botsende sterrenstelsels. Maar hoe ontstaan dan die UMBH’s? Ook door hetzelfde proces als van hun kleinere broertjes, de SMBH’s? Recente simulaties laten zien dat er mogelijk een ander proces aan voorafgaat. En het is Astrid die dat heeft laten zien, een simulatie van de vorming van sterrenstelsels en reïonisatie in het heelal. Die simulatie hebben ze onlangs uitgevoerd op de Frontera supercomputer van het Texas Advanced Computing Center (TACC) en het doel bij de simulatie was om te kijken hoe UMBH’s pakweg 11 miljard jaar geleden (roodverschuiving z∼2) precies onstonden, op een moment dat het heelal zo’n drie miljard jaar oud was.

Credit: Yueying Ni,

De simulatie werd uitgevoerd door een team van sterrenkundigen onder leiding van Yueying Ni (Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics) en de uitkomst was dat de ultrazware zwarte gaten vooral een product lijken te zijn van zeldzame botsingen van triplets van quasars, drie kernen van actieve galactische kernen met een superzwaar zwart gat die door gravitationele werking samensmelten en fuseren tot één groter sterrenstelsel. Men hoopt door waarnemingen met Webb de resultaten van de Astrid-simulaties bevestigd te krijgen.

Meer informatie vind je in het vakartikel van Yueying Ni et al, Ultramassive Black Holes Formed by Triple Quasar Mergers at z ∼ 2The Astrophysical Journal Letters (2022).

Bron: Phys.org.

Voetnoten

Voetnoten
1 En dan heb je ook nog de buiten-buitencategorie, de krankzinnig zware zwarte gaten.
Share

Comments

  1. Uitgangspunt van de auteurs is dat de massa van deze SMBH´s een limiet hebben en dus niet spontaan kunnen ontstaan.
    In 2016 zijn hierover onafhankelijk van elkaar 2 artikelen gepubliceerd met hetzelfde idee, het verlies aan massa door de straalstromen versus de accretie van beschikbare massa gedurende de leeftijd van het heelal. De enige oplossing is dus volgens hun model de samensmelting van wat “kleintjes”. Het hangt er m.i. dus om hoe de situatie er in het vroege, dus kleiner en massiever heelal uitzag.
    Zie https://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-637X/828/2/110/meta en https://academic.oup.com/mnrasl/article/456/1/L109/2589770

    • Het artikel over de triplets legt uit dat het specifiek de bewegingen van 3 zwarte gaten zijn die onderweg naar hun mergers het gas zodanig beroeren dat een supergroeispurt ontstaat. Het is hier niet precies de merger zelf die het groeien verklaart.

      Jouw gelinkte artikel van King wordt ook aangehaald in het triplets-onderzoek.

      “Het hangt er m.i. dus om hoe de situatie er in het vroege, dus kleiner en massiever heelal uitzag.”

      Kleiner, maar… niet massiever. En verder ja, dit is sleutelinformatie.

Speak Your Mind

*