In kwalsterrenstelsels – die gekenmerkt worden door lange ‘tentakels’ – gebeurt iets bijzonders.

De processen die leiden tot het ontstaan van deze ‘kosmische kwallen’ blijken er ook voor te zorgen dat gas het centrale deel van de kwalsterrenstelsels – waar zich een zwart gat bevindt – kan bereiken. Dat schrijven astronomen in het blad Nature. Ze deden hun ontdekking met behulp van het MUSE-instrument op de Very Large Telescope.

Kwalsterrenstelsels
De onderzoekers bestudeerden met de telescoop zeven kwalsterrenstelsels. Deze sterrenstelsels worden gekenmerkt door ‘tentakels’ (slierten gas) die soms wel tienduizenden lichtjaren lang zijn. Deze tentakels ontstaan door zogenoemd ram pressure stripping. Door onderlinge zwaartekrachtswerking duiken sterrenstelsels met flinke snelheid in clusters vol soortgenoten. Onderweg stuiten ze op heet, dicht gas dat dienst doet als een soort krachtige tegenwind en ervoor zorgt dat de stelsels lange gasstaarten achter zich laten.

Veel actieve zwarte gaten
Wat astronomen nu ontdekt hebben, is dat maar liefst zes van de zeven bestudeerde kwalsterrenstelsels een actief superzwaar zwart gat hebben. En dat is heel opmerkelijk. Want normaliter heeft minder dan tien procent van de sterrenstelsels een actief superzwaar zwart gat. “Dit sterke verband tussen ram pressure stripping en actieve zwarte gaten was niet voorspeld en is ook nooit eerder gemeld,” vertelt onderzoeker Bianco Poggianti. “Het lijkt erop dat het centrale zwarte gat zich kan voeden doordat een deel van het gas niet wordt weggeblazen, maar het centrum van het stelsel bereikt.” En dat zou betekenen dat onderzoekers een nieuwe manier ontdekt hebben waarop zwarte gaten van brandstof worden voorzien.

Een kwalsterrenstelsel. Afbeelding: ESO / GASP collaboration.

De kip of het ei?
Maar hoe weten ze nu zo zeker dat de ram pressure stripping leidt tot actieve zwarte gaten en dat het niet andersom is: dat een actief zwart gat leidt tot het ontstaan van slierten weggeblazen gas? Natuurlijk hebben onderzoekers ook die mogelijkheid onderzocht. Maar ze achten het zeer onwaarschijnlijk dat het zo zit. Ze wijzen er bijvoorbeeld op dat de bestudeerde kwalsterrenstelsels zich bevinden in een deel van de cluster waar de kans dat heet, dicht gas van het intergalactische medium een sterrenstelsel aan lange tentakels helpt, het grootst is. En dus is het volgens de onderzoekers minder aannemelijk dat een actief zwart gat de tentakels veroorzaakt.

Belangrijke ontdekking
“Deze MUSE-waarnemingen wijzen erop dat er een manier bestaat waarop gas naar de omgeving van het zwarte gat kan terugstromen,” vertelt onderzoeker Yara Jaffé. “Dat is een belangrijke ontdekking, omdat de verklaring van de slecht begrepen verbanden tussen superzware zwarte gaten en hun moederstelsels hiermee een stapje dichterbij is gekomen.”

De onderzoekers zetten hun studie naar kwalsterrenstelsels voort. En hopen uiteindelijk te weten te komen “hoeveel en welke gasrijke sterrenstelsels die clusters binnendringen een periode van verhoogde activiteit in hun kernen doorlopen,” vertelt Poggianti. “De astronomie worstelt al lang met de vraag hoe sterrenstelsels ontstaan en veranderen in ons uitdijende en evoluerende heelal. Kwalsterrenstelsels zijn een sleutel tot een beter begrip van de evolutie van sterrenstelsels, omdat zij bezig zijn met een dramatische transformatie.”