Persbericht

Zwart gat blaast grote bellen

7 juli 2010

Door waarnemingen met ESO’s Very Large Telescope en NASA’s röntgensatelliet Chandra met elkaar te combineren, hebben astronomen de krachtigste jets ontdekt die ooit bij een stellair zwart gat zijn waargenomen. Het object, dat ook wel een microquasar wordt genoemd, blaast een duizend lichtjaar grote bel van heet gas de ruimte in. En daarbij pompt de microquasar tienmaal zo veel energie de ruimte in als de overige microquasars die we kennen. De ontdekking wordt deze week in het tijdschrift Nature gepubliceerd.

‘We stonden er versteld van hoe veel energie het zwarte gat in het gas pompt,’ zegt hoofdauteur Manfred Pakull. ‘Dit zwarte gat is slechts enkele zonsmassa’s zwaar, maar is een echte miniatuurversie van de krachtigste quasars en radiostelsels, die zwarte gaten bevatten met massa’s die miljoenen keren groter zijn.’

Bekend is dat zwarte gaten enorme hoeveelheden energie uitstoten als zij materie opslokken. Het vermoeden bestond dat deze energie grotendeels vrijkwam in de vorm van straling, en met name röntgenstraling. Uit dit nieuwe onderzoek blijkt echter dat sommige zwarte gaten net zo veel, en misschien zelfs veel meer, energie uitstoten in de vorm van twee bundels van snel bewegende deeltjes. Deze snelle jets komen in botsing met het omringende interstellaire gas, en verhitten het, waardoor het gaat uitdijen. De opzwellende bel bevat een mengsel van heet gas en supersnelle deeltjes van verschillende temperaturen. Door het zwarte gat in verschillende golflengtegebieden (optisch, radio, röntgen) te bestuderen, kan worden berekend hoe snel het zijn omgeving verhit.

De astronomen hebben de plekken waar de jets inbeuken op het interstellaire gas rond het zwarte gat kunnen waarnemen. Daarbij is vastgesteld dat de bel van heet gas uitdijt met een snelheid van bijna een miljoen kilometer per uur.

‘De lengte van de jets in NGC 7793 is verbazingwekkend, als je de bescheiden omvang van het zwarte gat dat hen uitstoot in aanmerking neemt,’ zegt medeauteur Robert Soria [1]. ‘Als je het zwarte gat zou terugschalen naar de grootte van een voetbal, zou elke jet zich uitstrekken van de aarde tot voorbij de baan van Pluto.’

Dit onderzoek leert astronomen begrijpen wat de overeenkomsten zijn tussen de kleine zwarte gaten die bij de explosies van sterren ontstaan en de superzware zwarte gaten in de kernen van sterrenstelsels. Bij superzware zwarte gaten worden vaak zeer krachtige jets waargenomen, maar de kleinere microquasar-variëteit leek tot nog toe schaarser. Deze nieuwe ontdekking wijst er op dat veel van deze microquasars wellicht gewoon onopgemerkt zijn gebleven.

Het bellenblazende zwarte gat bevindt zich op een afstand van 12 miljoen lichtjaar, in het buitengebied van het spiraalstelsel NGC 7793 (eso0914b). Uit de waargenomen afmetingen en uitdijingssnelheid van de gasbel leiden de astronomen af dat de jet al minstens 200.000 jaar actief is.

Noten

[1] Astronomen hebben de afmetingen van het zwarte gat zelf nog niet kunnen meten. Het kleinste zwarte gat dat tot nog toe is ontdekt, heeft een straal van ongeveer vijftien kilometer. Een doorsnee stellair zwart gat van ongeveer tien zonsmassa’s heeft een straal van ongeveer dertig kilometer. En de ‘grootste’ stellaire zwarte gaten kunnen nog eens tien keer zo groot zijn. Maar dat is hoe dan ook veel kleiner dan de jets die zij uitstoten: deze strekken zich aan weerszijden van het zwarte gat uit over honderden lichtjaren oftewel duizend miljoen miljoen kilometer!

Meer informatie

Dit resultaat is vervat in een artikel dat deze week in het tijdschrift Nature verschijnt (‘A 300 parsec long jet-inflated bubble around a powerful microquasar in the galaxy NGC 7793’, door Manfred W. Pakull, Roberto Soria en Christian Motch).

ESO, de Europese Zuidelijke Sterrenwacht, is de belangrijkste intergouvernementele sterrenkundeorganisatie in Europa, en het meest productieve astronomische observatorium ter wereld. ESO wordt ondersteund door 14 landen: België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerp, de bouw en het beheer van krachtige grondobservatoria die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. ESO speelt ook een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op sterrenkundig gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staat ESO’s Very Large Telescope (VLT), de meest geavanceerde optische sterrenwacht ter wereld. Ook is ESO de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA. Daarnaast is ESO momenteel bezig met ontwerpstudies voor de 42-meter Europese Extremely Large optische/nabij-infrarood Telescoop (E-ELT), die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.

Links

• Onderzoeksartikel
• Meer informatie: Black Hole Press Kit

Contact

Manfred W. Pakull
University of Strasbourg
Strasbourg, France
Tel: +33 3 68 85 24 30
E-mail: manfred.pakull@astro.unistra.fr

Christian Motch
University of Strasbourg
Strasbourg, France
Tel: +33 3 68 85 24 28
E-mail: christian.motch@astro.unistra.fr

Roberto Soria
MSSL, University College London
London, UK
Tel: +44 1483 204100 or +61 420 712 167
E-mail: rsoria@physics.usyd.edu.au

Henri Boffin
ESO, La Silla, Paranal and E-ELT Press Officer
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6222
Mobiel: +49 174 515 43 24
E-mail: hboffin@eso.org

Marieke Baan (Perscontact Nederland)
ESO Science Outreach Network en NOVA Informatie Centrum
Tel: +31(0)20-5257480
E-mail: eson-netherlands@eso.org

Connect with ESO on social media