science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Zwarte gaten eten graag, maar hebben verschillende tafelmanieren

Artistieke impressie van een sterrenstelsel met een actieve kern, een superzwaar zwart gat in het centrum. Wanneer het zwarte gat materie opslokt, aan de randen van het zwarte gat kunnen zich twee krachtige jets vormen. Deze jets vormen gigantische 'radiowolken' die door radiotelescopen kunnen worden gedetecteerd. Krediet:ESA/C. Carreau

Alle superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels lijken perioden te hebben waarin ze materie uit hun nabije omgeving opslokken. Maar dat is ongeveer wat de overeenkomsten gaan. Dat concluderen Britse en Nederlandse astronomen uit hun onderzoek met ultragevoelige radiotelescopen in een goed bestudeerd deel van het heelal. Ze publiceren hun bevindingen in twee artikelen in het internationale tijdschrift Astronomie en astrofysica .

Astronomen hebben sinds de jaren vijftig actieve sterrenstelsels bestudeerd. Actieve sterrenstelsels hebben een superzwaar zwart gat in hun centrum dat materie opslokt. Tijdens deze actieve fasen de objecten zenden vaak extreem sterke radio uit, infrarood, ultraviolette straling en röntgenstraling.

In twee nieuwe publicaties een internationaal team van astronomen richtte zich op alle actieve sterrenstelsels in de goed bestudeerde GOODS-Noord-regio in het sterrenbeeld Ursa Major. Tot nu, dat gebied was voornamelijk bestudeerd door ruimtetelescopen die zichtbaar licht verzamelden, infrarood licht en UV-licht. De nieuwe waarnemingen voegen gegevens toe van gevoelige netwerken van radiotelescopen, waaronder de Britse e-MERLIN nationale faciliteit en het Europese VLBI-netwerk (EVN).

Dankzij dit systematische onderzoek drie dingen werden duidelijk. Ten eerste, het blijkt dat de kernen van veel verschillende soorten sterrenstelsels op verschillende manieren actief kunnen zijn. Sommige zijn extreem hebzuchtig, zoveel mogelijk materiaal opslokken; anderen verteren hun voedsel langzamer, en anderen sterven bijna van de honger.

Ten tweede, zo nu en dan, een accretiefase vindt gelijktijdig plaats met een stervormingsfase en soms niet. Als stervorming aan de gang is, activiteit in de kern is moeilijk te detecteren.

Ten derde, het nucleaire accretieproces kan al dan niet radiostralen genereren - ongeacht de snelheid waarmee het zwarte gat zijn voedsel inslikt.

Volgens hoofdonderzoeker Jack Radcliffe (voorheen Rijksuniversiteit Groningen en ASTRON in Nederland en Universiteit van Manchester in het Verenigd Koninkrijk, nu Universiteit van Pretoria, Zuid-Afrika), de waarnemingen laten ook zien dat radiotelescopen optimaal bruikbaar zijn om de eetgewoonten van zwarte gaten in het verre heelal te bestuderen. "Dat is goed nieuws, omdat de SKA radiotelescopen eraan komen, en ze zullen ons in staat stellen om met nog meer details dieper in het universum te kijken."

Co-auteur Peter Barthel (Rijksuniversiteit Groningen, Nederland) voegt hieraan toe:"We krijgen steeds meer aanwijzingen dat alle sterrenstelsels enorm massieve zwarte gaten in hun centrum hebben. deze moeten zijn gegroeid tot hun huidige massa. Het lijkt erop dat, dankzij onze observaties, we hebben deze groeiprocessen nu voor ogen en beginnen ze langzaam maar zeker te begrijpen."

Co-auteur Michael Garrett (Universiteit van Manchester, Verenigd Koninkrijk) voegt toe:"Deze prachtige resultaten demonstreren de unieke capaciteiten van radioastronomie. Telescopen zoals de VLA, e-MERLIN en de EVN veranderen onze kijk op hoe sterrenstelsels evolueren in het vroege heelal."