sterrenstelsel

Maar liefst negentig procent van de röntgenstraling die het zwarte gat in het hart van sterrenstelsel NGC 5548 produceert, wordt geblokkeerd. En wel door een klonterige gasstroom die zich van het zwarte gat vandaan haast.

Dat hebben onderzoekers ontdekt. De sterrenkundigen maakten voor het onderzoek gebruik van de grote ruimtetelescopen van ESA en NASA. “Het is echt een doorbraak. Het leidt tot een beter beeld van hoe superzware zwarte gaten de hun omringende sterrenstelsels beïnvloeden,” aldus onderzoeker Jelle Kaastra. Gerard Kriss van het Space Telescope Science Institute in Baltimore vult aan: “Bij zwarte gaten in andere sterrenstelsels zijn weliswaar ook gasstromen bekend, maar die hebben niet zulke drastische veranderingen ondergaan. Dit is de eerste keer dat een gasstroom als deze in onze zichtlijn verschijnt.”

Zwarte gaten staan erom bekend dat ze alle materie in de buurt naar zich toetrekken. Deze materie wordt opgewarmd en zendt daardoor röntgenstraling en ultraviolette straling uit. De ultraviolette straling kan winden doen ontstaan die zo sterk zijn dat ze gas dat anders in het zwarte gat zou vallen, nu van het zwarte gat vandaan duwen. Volgens het onderzoek ontstaan deze winden alleen als hun punt van oorsprong wordt afgeschermd van de röntgenstraling uit het zwarte gat. De gasstroom die de onderzoekers nu in het sterrenstelsel NGC 5548 ontdekt hebben, levert die afscherming. Het onderzoek suggereert dat de afscherming al zo’n drie jaar bezig is.

In juni 2013 ontdekten de sterrenkundigen de eerste sporen van deze afscherming. Ze zagen namelijk dat er sinds 2011 – toen Hubble zich ook al eens over dit sterrenstelsel boog – veel veranderd was. “Ik zag de vingerafdrukken van een veel kouder gas dan eerder was waargenomen. Dat betekende dat het gas sterk moest zijn afgekoeld als gevolg van een sterke afname van de ioniserende röntgenstraling vanuit het centrum,” aldus Kriss. Naast de aanhoudende wind, met snelheden van meer dan 1000 km per seconde op NGC 5548, die al twee decennia bekend is, bleek nog een nieuwe wind voor te komen, veel krachtiger en sneller dan de aanhoudende wind. Kaastra: “De nieuwe wind bevindt zich veel dichter bij het centrum en bereikt snelheden tot wel 5000 km per seconde. Hij verbergt niet alleen eenderde van de regio die ultraviolette straling uitzendt, heel dicht bij het zwarte gat, maar blokkeert ook 90 procent van de röntgenstraling uit het zwarte gat. Vanwege deze afscherming ontvangt de aanhoudende wind verder van het centrum minder röntgenstraling, waardoor hij afkoelt.” Nahum Arav, één van de teamleden vervolgt: “Als gevolg van deze afkoeling zien wij nieuwe dingen in het spectrum van de wind. Deze zorgen ervoor dat wij de locatie van de krachtigste component van de wind kunnen bepalen.” Onderzoeker Massimo Cappi vult aan: “Dankzij de gegevens van Hubble en XXM-Newton weten wij dat het hier gaat om een snel bewegende, naar buiten gerichte gasstroom, heel dicht bij het centrum”. Petrucci, een andere onderzoeker binnen het team gaat hierop door: “De wind is misschien ontstaan uit de accretieschijf”. Kortom, veel onderzoek naar zwarte gaten is nog nodig.