5 oktober 2024

Het begeleidende superzware zwarte gat in quasar OJ 287 is voor het eerst apart gespot

Credit: Lankeswar Dey et al.

De quasar OJ 287 is hier op de Astroblogs al vele malen langsgekomen, de tag OJ 287 levert toch al gauw negen hits op (tien met deze erbij). In het centrum van OJ 287 bevinden zich niet één, maar twee superzware zwarte gaten, een moloch dat 18,35 miljard (!) keer zo zwaar als de zon is en eentje die ‘maar’ 100 á 150 miljoen zonsmassa’s op de weegschaal telt. Het actieve sterrenstelsel wordt al sinds 1888 (!) in de gaten gehouden en bekend is dat er in de uitbarstingen van het stelsel twee cycli te bespeuren zijn, eentje van ongeveer 12 jaar en eentje van 55 jaar. Die eerste korte cyclus houdt verband met de baan van de twee superzware zwarte gaten om elkaar heen, de tweede langere cyclus heeft te maken met een langzame evolutie van de oriëntatie van die baan ten opzichte van de aarde. Eens in de twaalf jaar komt het begeleidende superzware zwarte gat met z’n elliptische baan in de buurt van de moloch en dan duikt ‘ie met bijna de lichtsnelheid in diens accretieschijf, zoals verbeeld is in de afbeelding hierboven. Door die plons in de hete accretieschijf wordt het gas daar nóg heter en dat levert een serie uitbarstingen op, die vanaf de aarde waargenomen zijn. Waarneemcampagnes in 1983, 1994, 1995, 2005, 2007, 2015 en 2019 hebben die uitbarstingen kunnen volgen en daarmee is op indirecte wijze bevestigd dat het inderdaad gaat om twee om elkaar draaiende superzware zwarte gaten.

Probleem tot nu toe was wel dat de twee zwarte gaten niet apart van elkaar konden worden waargenomen. OJ 287 staat vijf miljard lichtjaar van ons vandaan in het sterrenbeeld Kreeft (Cancer) en die afstand bemoeilijkt gedetailleerde waarnemingen. En toch zijn ze er recent in geslaagd om de begeleider, het zwarte gat van 100 á 150 miljoen zonsmassa’s, apart te zien. Een team van sterrenkundigen onder leiding van Mauri Valtonen (University of Turku) heeft in 2021/2022 met diverse telescopen OJ 287 waargenomen, een periode waarin volgens de voorspelling het secundaire zwarte gat weer een plons in de accretieschijf  zou maken. De voorspelling was dat er gedurende enkele dagen een heldere blauwe uitbarsting te zien zou zijn en die werd inderdaad waargenomen, in de buurt van de voorspelde datum. Maar er werden ook twee dingen waargenomen die men niet had zien aankomen. Zo zag een ander team, dat van Staszek Zola (Jagiellonian University of Cracow) een uitbarsting van OJ 287 die maar één dag duurde, waarbij een hoeveelheid straling vrijkwam die 100 keer zo groot is als wat een compleet sterrenstelsel produceert. Men denkt dat die korte enorme uitbarsting bij de eerdere plonzen in het kader van de 12-jaarlijse cyclus ook optraden, alleen zijn ze gewoon niet waargenomen omdat op die specifieke dag niet naar OJ 287 werd gekeken. En nu dus gelukkig wel. De tweede waarneming die men niet had zien aankomen was een uitbarsting van gammastraling, die ook gebeurde toen de pons plaatsvond. Deze werd waargenomen met NASA’s Fermi ruimtetelescoop. Men denkt dat de gammastoot kwam doordat de jet of straalstroom van het secundaire zwarte gat botste met de accretieschijf. In 2013 werd bij OJ 287 ook al eens een gammauitbarsting gezien en wellicht gebeurde toen hetzelfde.

OJ blijft gemonitord worden en wel door de teams van de Event Horizon Telescope (EHT) en van het Global mm-VLBI Array (GMVA) consortium. Als daar iets uitkomt lsaten we het hier weten. Meer informatie vind je in het vakartikel van Mauri J Valtonen et al, Refining the OJ 287 2022 impact flare arrival epochMonthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023).

Bron: Universiteit van Turku.

 

Share

Speak Your Mind

*