Onderzoekers van de Universiteit van Leeds hebben wiskundig plasmajets van superzware zwarte gaten onderzocht om te bepalen waarom bepaalde soorten jets uiteenvallen in enorme pluimen.

hun studie, gepubliceerd in Natuurastronomie , heeft ontdekt dat deze jets vatbaar kunnen zijn voor een instabiliteit die nooit eerder als belangrijk voor de stroom van de jet werd beschouwd en vergelijkbaar is met een instabiliteit die zich vaak ontwikkelt in water dat in een gebogen pijp of een roterend cilindrisch vat stroomt.

Dr. Kostas Gourgouliatos voerde dit onderzoek uit vanuit de School of Mathematics in Leeds. Hij is nu gevestigd aan de Durham University. Hij zei:"Deze jets hebben een smalle ovale vorm waardoor ze een gebogen grens hebben. Het is deze vorm die een zwak punt in de jet creëert.

"Instabiliteit begint bij de gebogen grens, reist stroomopwaarts op de jet en convergeert dan op een punt - wat we het 'heropsluitingspunt' noemen. Onder dit punt blijft de jet netjes en strak, maar alles daarboven wordt vernietigd en creëert een grote kosmische pluim.

"Als de straal uiteenvalt in een pluim, komt er warmte vrij, waardoor ze gemakkelijker te zien zijn op telescopen. De jets en hun pluimen zijn zo helder dat ze soms hun gaststerrenstelsels overtreffen en altijd gemakkelijker te zien zijn dan zwarte gaten, die indirect worden afgeleid, in ruimtewaarnemingen."

De studie verklaart waarom de extragalactische jets, die op het eerste gezicht opmerkelijk stabiel lijken, kan plotseling worden verstoord en pluimachtige structuren produceren.

Studie co-auteur professor Serguei Komissarov, ook van de School of Mathematics, zei:"We hadden verwacht dat de instabiliteit geassocieerd met snelheidsschuif zich zou ontwikkelen bij de herinsluiting van de jet, maar niet zo snel.

"Bovendien, de waargenomen instabiliteit vertoonde enkele nogal onverwachte kenmerken. Het bleek dat het verband hield met de middelpuntvliedende kracht die inwerkt op de vloeistofelementen die langs gebogen stroomlijnen bewegen. Deze centrifugale instabiliteit is goed bestudeerd, maar niemand had verwacht dat het belangrijk zou zijn voor de straaldynamiek."