massief-zwart-gat

Wat gebeurt er in het hart van een zwart gat? Een team van astronomen heeft een supercomputer gebruikt om te kijken hoe het gas rondom een zwart gat stroomt. De simulatie beantwoordt vragen waar astronomen al decennialang mee worstelen.

Wat is een zwart gat?

Zwarte gaten zijn de meest compacte objecten in het heelal. Hun zwaartekracht is zo sterk, dat zelfs licht niet kan ontsnappen. Stellaire zwarte gaten ontstaan wanneer massieve sterren geen brandstof (= waterstof) meer hebben en in elkaar storten. Sterren die minder massief zijn – zoals de zon – transformeren aan het eind van hun leven in een witte dwerg of neutronenster.

Eén zo’n vraag is: hoe produceert een zwart gat krachtige röntgenstraling? Krachtige (of harde) röntgenstraling is tientallen tot honderden keren energierijker dan zachte röntgenstraling. Harde röntgenstraling is een teken dat er heet gas aanwezig moet zijn bij een zwart gat met een temperatuur van meer dan een miljard graden Celsius. Dit is echter niet het geval.

Corona
Wat wel gebeurt is dat de sterke magnetische velden gaan bruisen door het warme, dichte toestromende gas. Het schuim cirkelt met bijna de lichtsnelheid rond het zwarte gat en vormt een soort corona. Wanneer zachte röntgenstralen door de corona reizen – en hier in botsing komen met elektronen en andere deeltjes – veranderen ze in harde röntgenstralen.

Supercomputer
Om de simulatie te maken gebruikten de wetenschappers de Ranger supercomputer van de universiteit van Texas. De computersimulatie van onderzoekswetenschapper Scott Noble (Rochester Institute of Technology) gebruikte 960 van de bijna 63.000 CPU’s van de Ranger supercomputer en had in totaal 27 dagen nodig om af te ronden.

Video
Benieuwd naar de video? Bekijk de simulatie hieronder!