zwart gat

Voor het eerst hebben onderzoekers het magnetisch veld dichtbij een supermassief zwart gat kunnen meten. Het magnetisch veld blijkt krachtiger te zijn dan elk ander magnetisch veld dat tot op heden in het hart van een sterrenstelsel is gemeten.

Het is niet voor het eerst dat onderzoekers het magnetisch veld rond een zwart gat meten. Maar tot voor kort bleven die metingen beperkt tot magnetische velden die ver – enkele lichtjaren – van het zwarte gat verwijderd waren. Wat dit nieuwe onderzoek zo bijzonder maakt, is dat onderzoekers nu het magnetische veld zeer dicht bij het zwarte gat hebben gemeten. Het magnetische veld dat zij hebben bestudeerd, bevindt zich dicht bij de waarnemingshorizon van een supermassief zwart gat in een sterrenstelsel (PKS 1830-211) hiervandaan. Het magnetisch veld bevindt zich precies op de plek waar materie in de vorm van straalstromen van het zwarte gat wordt weggezonden.

Polarisatie
Om de kracht van het magnetisch veld te bestuderen, keken de onderzoekers naar polarisatie van het licht van de straalstroom. “Polarisatie is een belangrijke eigenschap van licht, die in ons dagelijks leven veel toepassingen kent, bijvoorbeeld in zonnebrillen of de 3D-brillen in de bioscoop,” vertelt onderzoeker Ivan Marti-Vidal. “Waar polarisatie van nature optreedt, kan zij worden gebruikt om magnetische velden te meten. Want licht verandert van polarisatie wanneer het door een gemagnetiseerd medium gaat. In dit geval is het licht dat we met ALMA hebben gedetecteerd door materiaal heel dicht in de buurt van het zwarte gat gegaan – een plek waar zich veel sterk gemagnetiseerd plasma bevindt.”

Faraday-rotatie
Magnetische velden veroorzaken de zogenoemde ‘Faraday-rotatie’, die de polarisatie afhankelijk van de golflengte op verschillende manieren van richting verdraait. De polarisatierichting van de straling die uit het centrum van het sterrenstelsel komt, is verdraaid. “We hebben duidelijke tekenen van polarisatierotatie ontdekt die honderden malen sterker zijn dan de sterkste die ooit in het heelal zijn waargenomen,” stelt onderzoeker Sebastien Muller.

Het betekent dat het magnetisch veld op slechts enkele lichtdagen afstand van de waarnemingshorizon sterker is dan alle magnetische velden die tot op heden in de kern van een sterrenstelsel zijn waargenomen. Dat we dat magnetisch veld nu kunnen meten, is volledig te danken aan de kracht van ALMA. Met behulp van deze telescoop bestudeerden de onderzoekers licht op een zeer korte golflengte. Hierdoor waren ze in staat om de gebieden nabij het zwarte gat te bestuderen: gebieden waaraan alleen licht met een korte golflengte kan ontsnappen.