Wetenschap
Door zwarte gaten aangedreven sterrenstelsels, blazars genaamd, hebben krachtige jets waarvan wordt gedacht dat ze toevallig rechtstreeks op de aarde zijn gericht. Astronomen hebben gebruik gemaakt van multiband-waarnemingen, van de gammastraling tot de radio, om de krachtige jets en hun drijvende bronnen te bestuderen. Krediet:NASA; M. Weiss/CfA
Een actieve melkwegkern (AGN) bevat een superzwaar zwart gat dat krachtig materiaal aanwast. Het werpt meestal stralen van deeltjes uit die met bijna de lichtsnelheid bewegen, uitstralend over vele golflengten, in het bijzonder de röntgenfoto, in processen behoren tot de meest energetische verschijnselen in het universum. De jets zijn vaak ook sterk gecollimeerd en strekken zich uit tot ver buiten hun gaststelsel, en als ze toevallig langs onze gezichtslijn zijn gericht, zijn ze de meest spectaculaire klasse van dit fenomeen:blazars.
Een paar jaar geleden merkten astronomen op dat sommige soorten blazars een straalvermogen hebben dat groter lijkt dan het vermogen dat door de aanwas wordt geleverd. Er werden twee ideeën naar voren gebracht om het verschil te verklaren:de jets halen ook energie uit de spin van het zwarte gat of uit de magnetische flux rond het object. Hoe beide processen gebeuren - als ze inderdaad gebeuren - wordt fel bediscussieerd, maar een populaire argumentatie beweert dat de processen op de een of andere manier verband houden met de massa van het superzware zwarte gat, waarbij de meest massieve gevallen (meer dan honderd miljoen zonnemassa's) de meest afwijkende zijn. Onlangs heeft de Fermi Gamma-Ray Space Telescope gammastralen gedetecteerd (zelfs meer energetische fotonen dan röntgenstralen) afkomstig van jets in een klasse van sterrenstelsels genaamd Seyferts, spiraalstelsels met relatief kleine superzware zwarte gatenmassa's, typisch ongeveer tien miljoen zonne-massa's. Astronomen speculeerden dat deze motoren met relatief lage massa en toch krachtige emissie de sleutels zouden kunnen zijn om de verschillende bronnen van straalkracht te sorteren.
CfA-astronoom Mislav Balokovic en zijn collega's voltooiden een multi-golflengte studie van het heldere blazar-achtige Seyfert-sterrenstelsel PKSJ1222+0413 en namen gegevens op van de gammastraling naar de radio, zowel archief als nieuwe waarnemingen, inclusief nieuwe resultaten van het NuSTAR-ruimteobservatorium. Vervolgens hebben ze een volledige modellering van deze bron uitgevoerd, de verst verwijderde van zijn soort die we kennen - zijn licht reist al ongeveer acht miljard jaar naar ons toe. Ze ontdekten de uitgesproken signatuur van een accretieschijf, en schatte de massa van het superzware zwarte gat op basis van de breedte en sterkte van de emissielijnen op ongeveer tweehonderd miljoen zonsmassa's, ongeveer tien keer hoger dan de meeste andere Seyferts in zijn soort. De helderheid van de jet is slechts ongeveer de helft van de helderheid van de accretie, in tegenstelling tot gevallen zoals sterrenstelsels waarvan de straalkracht groter is dan de aanwas. Maar het object valt niettemin duidelijk in een overgangsregime voor jetsterktes, waardoor toekomstige studies de oorsprong van de straalkracht van zowel Seyfert-sterrenstelsels als in blazars in meer detail kunnen bestuderen.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com