Het zijn de oudste dubbele quasars die tot op heden zijn ontdekt.

In het hart van grote sterrenstelsels treffen we vaak superzware zwarte gaten aan. Hun zwaartekracht is zo immens dat niets daaraan kan ontsnappen. Zelfs licht niet. Maar in sommige sterrenstelsels zien we dat het centrum juist uitzonderlijk helder is. In die sterrenstelsels bevindt zich een zogenoemde quasar. Dit is een superzwaar zwart gat met daaromheen een materieschijf. Het zwarte gat trekt de materie uit die schijf naar zich toe en daarbij ontstaat licht en straling.

Dubbele quasars
Deze quasars zijn overal in het universum te vinden. En wetenschappers hebben er ook al heel wat ontdekt. Maar Hubble heeft nu een paar bijzondere exemplaren gespot. Het gaat om dubbele quasars die uitzonderlijk dicht bij elkaar staan en ook nog eens uit de gloriedagen van de quasars stammen.


Het gaat om quasars die zo’n 10 miljard jaar geleden opvlamden. Beide dubbele quasars bestaan uit twee quasars die slechts 10.000 lichtjaar van elkaar verwijderd zijn (ter vergelijking: onze zon is 26.000 lichtjaar verwijderd van het zwarte gat in het hart van de Melkweg). Dat de quasars zo dicht bij elkaar staan, is te herleiden naar een botsing van twee sterrenstelsels met elk een eigen zwart gat. De botsing leidt tot het samensmelten van de sterrenstelsels, waarbij de zwarte gaten steeds dichter om elkaar heen gaan cirkelen, om uiteindelijk ook samen te smelten tot één nog zwaarder zwart gat.

De twee dubbele quasars die Hubble heeft waargenomen. Afbeelding: NASA, ESA, H. Hwang and N. Zakamska (Johns Hopkins University), and Y. Shen (University of Illinois, Urbana-Champaign).

Bijzonder
De ontdekking van de twee dubbele quasars is best bijzonder. “We schatten dat in het afgelegen universum voor elke 1000 quasars één dubbele quasar te vinden is,” aldus onderzoeker Yue Shen. “Dus het vinden van deze dubbele quasars is als het vinden van een speld in een hooiberg.”

Oudste
Er zijn in totaal al zo’n 100 dubbele quasars ontdekt. Maar de quasars die nu zijn teruggevonden, zijn de oudste dubbele quasars die tot op heden zijn waargenomen. Ze stammen uit de gloriedagen van de quasars; zo’n 10 miljard jaar geleden ontstonden er door het overvloedig fuseren van sterrenstelsels ook heel veel quasars. Dat heeft alles te maken met het feit dat botsende sterrenstelsels flink verstoord worden. En daarbij stromen grote hoeveelheden materie richting het zwarte gat dat daarop actief wordt en transformeert tot een quasar.


Een artistieke impressie van twee quasars in botsende sterrenstelsels. Afbeelding: NASA, ESA & J. Olmsted (STScI).

Waardevol
De straling van de quasars brengt krachtige stellaire winden voort die het leeuwendeel van het gas dat in de samensmeltende sterrenstelsels huist, wegvoeren. Zonder dat gas valt de stervorming stil en evolueren de sterrenstelsels tot een elliptisch sterrenstelsel. “Quasars hebben een grote impact op de vorming van sterrenstelsels,” aldus onderzoeker Nadia Zakamska. En de ontdekking van dubbele quasars die stammen uit die tijd waarin veel quasars ontvlamden, is dan ook heel waardevol. “We kunnen nu onze reeds oude ideeën over hoe zwarte gaten en de sterrenstelsels waar ze deel van uitmaken samen evolueren, gaan testen.”

De onderzoekers hopen in de toekomst nog meer dubbele quasars op te sporen. Met ruimtetelescoop James Webb kunnen deze in de komende jaren bovendien nader worden bestudeerd.