Vroegste ‘storm’ van een zwart gat in het heelal waargenomen met ALMA

Impressie van een storm van hete snelbewegende winden door een superzwaar zwart gat veroorzaakt. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Sterrenkundigen hebben met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) radiotelescoop in Chili een ‘storm’ gezien veroorzaakt door een superzwaar zwart gat, een gigantische uitstoot van hoogenergetische wind. Opmerkelijk: de kosmische storm woedde al 13,1 miljard jaar geleden, dus in het vroege heelal (dat 13,8 miljard jaar oud is). Daarmee is deze storm de vroegste in het heelal ooit waargenomen. Het toont aan dat zo vroeg in het heelal al zeer actieve superzware zwarte gaten aan het werk waren. Takuma Izumi (National Astronomical Observatory of Japan) en z’n team bestudeerden met behulp van de grote Subaru telescoop op Hawaï sterrenstelsels in het vroege heelal en eentje daarvan was HSC J124353.93+010038.5 (hierna J1243+0100), die ze vervolgens verder bestudeerden met ALMA.

Foto van J1243+0100 gemaakt met ALMA. Gas dat met hoge snelheid door het stelsel beweegt is blauw gekleurd. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Izumi et al.

Het bleek dat J1243+0100 radiostraling uitzendt dat veroorzaakt is door stof en koolstof ionen. Er blijkt een wind van gas met hoge snelheid van wel 500 km/s door het stelsel te razen. Dat gas schuift koel waterstofgas voor zich uit en dat belemmert de verdere stervorming in J1243+0100, dat daardoor stopt met de productie van sterren. Op basis van de snelheid van het gas konden Izumi en z’n collega’s berekenen hoe zwaar het centrale gedeelte van J1243+0100 is: zo’n 30 miljard zonsmassa. De massa van het centrale zwarte gat is ongeveer 1% daarvan, dus 300 miljoen zonsmassa – altijd nog véél zwaarder dan ons superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg, dat 4,3 miljoen zonsmassa op de weegschaal telt. De gevonden verhouding tussen massa van het sterrenstelsel en dat van het centrale zwarte gat in J1243+0100 blijkt overeen te komen met die verhouding in hedendaagse sterrenstelsels, dus in de hele historie van het heelal is die verhouding kennelijk nooit veranderd. Hier het vakartikel over de waarnemingen aan deze vroegste storm in het heelal, te verschijnen op 14 juni in the Astrophysical Journal. Bron: Phys.org.