vier quasars

Voor het eerst hebben astronomen een viervoudige quasar – vier actieve zwarte gaten die heel dicht bij elkaar staan – ontdekt. Grote vraag is nu: hebben de astronomen geluk gehad of begrijpen ze quasars nog niet zo goed?

Quasars zijn vrij zeldzame objecten die ontstaan door toedoen van een supermassief zwart gat in het hart van een sterrenstelsel dat materie aantrekt. Quasars maken deel uit van een relatief kort tijdperk in de evolutie van sterrenstelsels. Dat geeft astronomen dus weinig tijd om ze te ontdekken, vandaar dat het ook niet zo heel vaak voorkomt dat een nieuwe quasar wordt gespot en dat de afstand tussen ontdekte quasars vaak ook heel groot is. Maar nu hebben onderzoekers – voor het eerst – een viervoudige quasar ontdekt. Vier zeldzame objecten die zich heel dicht bij elkaar bevinden.

Jackpot of gebrek aan kennis?
Het roept een interessante vraag op: hebben de astronomen domweg geluk gehad? De kans om een viervoudige quasar te ontdekken, wordt geschat op zo’n één op tien miljoen. Of moeten we onze huidige ideeën over de evolutie van quasars herzien? “Als je iets ontdekt wat – volgens de huidige wetenschappelijke inzichten – extreem onwaarschijnlijk is, kun je tot twee conclusies komen,” legt onderzoeker Joe Hennawi uit. “Of je hebt heel veel geluk gehad of je moet je theorie aanpassen.”

WIST JE DAT…
…we al wel enige tijd vertrouwd zijn met drievoudige quasars?

Omgeving
Om meer inzicht te krijgen in het ontstaan van deze vier nabijgelegen quasars keken de onderzoekers ook naar de omgeving waarin ze vertoeven. De vier quasars worden omringd door een enorme nevel waterstofgas. De vier quasars en die nevel maken op hun beurt weer deel uit van een gebied met extreem veel materie. “Er zijn honderden keren meer sterrenstelsels in dit gebied te vinden dan je op basis van de afstand zou verwachten,” legt onderzoeker J. Xavier Prochaska uit. Omdat er zoveel sterrenstelsels te vinden zijn, lijkt het systeem op clusters zoals we die vandaag de dag zien. Maar het licht afkomstig van dit systeem is zo’n tien miljard jaar lang onderweg geweest naar de aarde. Dat betekent dat we het gebied zien zoals het er tien miljard jaar geleden – minder van vier miljard jaar na de oerknal – uitzag. Het is dus een voorloper van een modern cluster. Ook wel een protocluster genoemd.

Nevel
Maar hoe is te verklaren dat in zo’n protocluster maar liefst vier quasars te vinden zijn? Daarvoor kijken de onderzoekers naar de nevel waarin de vier quasars zich bevinden. “Deze enorme emissienevel is een belangrijk onderdeel van de puzzel,” stelt onderzoeker Fabrizio Arrigoni-Battaia. “Aangezien er een enorme hoeveelheid koel gas met een grote dichtheid te vinden is.” Een zwart gat kan alleen maar schijnen als een quasar als er veel gas voorhanden is.

Tegelijkertijd is ook de aanwezigheid van dat gas verrassend. Het is namelijk duizenden keren kouder en heeft een duizenden keren grotere dichtheid dan onderzoekers op basis van hun theorieën over hoe enorme structuren in het universum ontstaan, zouden verwachten. “Extreem zeldzame gebeurtenissen hebben het in zich om oude theorieën te verwerpen,” stelt Hennawi. Het lijkt er dan ook op dat onderzoekers hun modellen over de evolutie van quasars en de totstandkoming van clusters nog eens kritisch onder de loep moeten nemen.