Kort na de oerknal, het universum werd volledig donker. de intense, baanbrekende gebeurtenis die de kosmos creëerde, zo heet, dik gas dat licht volledig werd opgesloten. Veel later - misschien wel een miljard jaar na de oerknal - breidde het universum zich uit, transparanter geworden, en uiteindelijk gevuld met sterrenstelsels, planeten, sterren, en andere objecten die zichtbaar licht afgeven. Dat is het universum dat we vandaag kennen.

Hoe het uit de kosmische donkere middeleeuwen tevoorschijn kwam tot een helderder, met licht gevulde toestand blijft een mysterie.

In een nieuwe studie, onderzoekers van de Universiteit van Iowa bieden een theorie over hoe dat gebeurde. Ze denken dat zwarte gaten die in het centrum van sterrenstelsels wonen materie zo heftig naar buiten werpen dat het uitgestoten materiaal de bewolkte omgeving doorboort, licht laten ontsnappen. De onderzoekers kwamen tot hun theorie na het observeren van een nabijgelegen sterrenstelsel waaruit ultraviolet licht ontsnapt.

"De waarnemingen tonen de aanwezigheid aan van zeer heldere röntgenbronnen die waarschijnlijk zwarte gaten aangroeien, " zegt Philip Kaaret, professor in de UI Department of Physics and Astronomy en corresponderende auteur van de studie. "Het is mogelijk dat het zwarte gat winden creëert die de ioniserende straling van de sterren helpen ontsnappen. zwarte gaten hebben mogelijk geholpen om het universum transparant te maken."

Kaaret en zijn team richtten zich op een sterrenstelsel genaamd Tol 1247-232, op zo'n 600 miljoen lichtjaar van de aarde verwijderd, een van de slechts drie nabije sterrenstelsels waaruit ultraviolet licht is ontsnapt. In mei 2016, met behulp van een om de aarde draaiende telescoop genaamd Chandra, de onderzoekers zagen een enkele röntgenbron waarvan de helderheid toenam en afnam en zich bevond in een krachtig stervormingsgebied van Tol 1247-232.

Het team stelde vast dat het iets anders was dan een ster.

"Sterren hebben geen veranderingen in helderheid, ' zegt Kaaret. 'Onze zon is daar een goed voorbeeld van.

"Om in helderheid te veranderen, je moet een klein object zijn, en dat verkleint het echt tot een zwart gat, " hij zegt.

Maar hoe zou een zwart gat, wiens intense zwaartekracht alles eromheen opzuigt, ook materie uitwerpen?

Het snelle antwoord is dat niemand het zeker weet. Zwarte gaten, ten slotte, moeilijk zijn om te studeren, gedeeltelijk omdat hun enorme aantrekkingskracht geen licht toelaat om te ontsnappen en omdat ze diep in sterrenstelsels zijn ingebed. Onlangs, echter, astronomen hebben een verklaring gegeven:de jets van ontsnappende materie maken gebruik van de versnelde rotatie-energie van het zwarte gat zelf.

Stel je een kunstschaatser voor die ronddraait met uitgestrekte armen. Terwijl de schaatser haar armen dichter naar haar lichaam vouwt, ze draait sneller. Zwarte gaten werken ongeveer op dezelfde manier:als zwaartekracht materie naar binnen trekt in de richting van een zwart gat, het zwarte gat draait eveneens sneller. Naarmate de aantrekkingskracht van het zwarte gat toeneemt, de snelheid levert ook energie op.

"Als materie in een zwart gat valt, het begint te draaien en de snelle rotatie duwt een deel van de materie naar buiten, ' zegt Kaaret. 'Ze produceren deze sterke wind die een ontsnappingsroute voor ultraviolet licht zou kunnen openen. Dat zou kunnen zijn wat er gebeurde met de vroege sterrenstelsels."

Kaaret is van plan Tol 1247-232 nader te bestuderen en andere nabije sterrenstelsels te vinden die ultraviolet licht lekken. die zijn theorie zou helpen bevestigen.