Het zwarte gat lijkt zelfs invloed uit te oefenen op de stervorming die op 1 miljoen lichtjaar (9,6 biljoen km) afstand plaatsvindt.

Zwarte gaten staan bekend als onstuimige fenomenen die sterren en materie in stukken scheuren en opeten. Maar nu blijkt dat zwarte gaten niet alleen maar ‘moordmachines’ zijn. Onderzoekers hebben een goedhartig zwart gat ontdekt dat mede verantwoordelijk is voor de geboorte van sterren over een verbijsterende afstand van zo’n 9,6 biljard kilometer. De bevindingen zijn gepubliceerd in het vakblad Astronomy and Astrophysics.

Jets
Een zwart gat is een extreem dicht object waaruit niets, zelfs geen licht, kan ontsnappen. De immense zwaartekracht van het zwarte gat trekt omringend gas en stof aan. Maar hele kleine deeltjes van dat materiaal kunnen ook in plaats daarvan met bijna de snelheid van het licht worden weggeslingerd. Deze snel bewegende deeltjes vormen twee smalle straalstromen of ‘jets’ nabij de polen van het zwarte gat.


Hier zie je een zwart gat dat materie van zijn begeleider (een ster) ‘steelt’. Het materiaal vormt een (op deze afbeelding blauwe) accretieschijf rond het zwarte gat. In het binnenste deel van deze accretieschijf wordt de materie zo sterk verhit dat er röntgenstraling vrijkomt. Een deel wordt haaks met veel energie uitgespuwd in de vorm van jets aan beide polen. Afbeelding: NASA / ESA (via Wikimedia Commons).

Met behulp van NSF’s Karl Jansky Very Large Array pikten wetenschappers eerder al radiogolven op, afkomstig van een jet die ongeveer een miljoen lichtjaar lang was. De jet is afkomstig van een superzwaar zwart gat dat zich in het centrum van een sterrenstelsel op een slordige 9,9 miljard lichtjaar afstand van de aarde bevindt. Rondom het zwarte gat liggen tenminste zeven naburige sterrenstelsels. Onderzoekers ontdekten ook een dichte wolk van röntgenstraling rond het ene uiteinde van de jet. Deze straling is hoogstwaarschijnlijk afkomstig van een gigantische bubbel van heet gas, verwarmd door de interactie van energetische deeltjes in de jet met de omliggende materie.

Geboorte van sterren
Onderzoekers denken nu dat terwijl de hete bubbel zich over vier naburige sterrenstelsels uitstrekte, deze een schokgolf creëerde waarbij koel gas in de sterrenstelsels werd samengeperst. En dit zou weleens tot de geboorte van nieuwe sterren geleid kunnen hebben. “Het is verbazingwekkend om te beseffen dat een zwarte gat invloed kan hebben op wat er in andere sterrenstelsels, op miljarden kilometers afstand, gebeurt,” zegt onderzoeksleider Roberto Gilli. Alle vier de sterrenstelsels bevinden zich ongeveer op dezelfde afstand – zo’n 400.000 lichtjaar – van het midden van de bubbel. De onderzoekers vermoeden dat de snelheid waarmee nieuwe sterren werden gevormd, ongeveer twee tot vijf keer hoger lag dan in sterrenstelsels met vergelijkbare massa’s en afstanden tot de aarde.

De bevindingen uit de studie visueel weergegeven. Afbeelding: X-ray: NASA/CXC/INAF/R. Gilli et al.; Radio NRAO/VLA; Optical: NASA/STScI

Positieve feedback
De ontdekking is heel bijzonder. Want astronomen hebben veel gevallen gezien waarin een zwart gat juist een ‘negatieve feedback’ op zijn omgeving heeft. In andere woorden; gevallen waarin een zwart gat voorkomt dat nieuwe sterren het levenslicht zien. Dit gebeurt bijvoorbeeld wanneer jets van het zwarte gat zoveel energie in het hete gas van een sterrenstelsel pompen, dat het gas niet voldoende kan afkoelen. Hierdoor wordt stervorming in de weg gezeten. Maar nu vinden astronomen opvallend genoeg een voorbeeld van ‘positieve feedback’ waarbij een zwart gat juist moedwillig meewerkt aan het ontstaan van sterren. “Het verhaal van de legendarische koning Midas spreekt over zijn magische aanraking waardoor hij metaal in goud kon veranderen,” zegt onderzoeker Marco Mignoli. “Hier hebben we een zwart gat gevonden dat meehelpt om gas in sterren te veranderen, en zijn bereik is intergalactisch.”


De studie laat zien dat hoewel zwarte gaten vaak een krachtige en dodelijke reputatie hebben, dat niet altijd op gaat. “Dit is een goed voorbeeld van zwarte gaten die soms het stereotype tarten en juist een andere kant laten zien,” besluit onderzoeker Alessandro Peca.