Wetenschap
Zwarte gaten vuren deeltjesdeeltjes af en veranderen in de loop van de tijd van doelwit
Zwarte gaten lijken astronomen een eindeloze fascinatie te bieden. Dit is op zijn minst gedeeltelijk te wijten aan de extreme natuurkunde die zich in en om hen heen afspeelt, maar soms kan het teruggrijpen op culturele contactpunten waardoor ze in de eerste plaats geïnteresseerd raakten in astronomie.
Dat lijkt het geval te zijn voor de auteurs van een nieuw artikel gepubliceerd in The Astrophysical Journal over de beweging van jets die uit zwarte gaten komen. Onderzoekers noemden ze "Death Star" zwarte gaten en gebruikten gegevens van de Very Long Baseline Array (VLBA) en het Chandra X-ray Observatory om te kijken waar deze zwarte gaten jets van oververhitte deeltjes afvuurden. En na verloop van tijd ontdekten ze dat ze iets deden wat de fictieve Death Star ook kon:bewegen.
De zwarte gaten in het centrum van het onderzoek waren superzware gaten in de centra van sterrenstelsels. Belangrijk is dat ze allemaal omringd waren door hete gassen die zichtbaar waren voor Chandra's röntgensensoren. De jets zelf waren duidelijk zichtbaar in de gegevens, maar er zat nog andere belangrijke informatie in verborgen, namelijk gaszakken die door de jets waren weggeduwd.
Elk zwart gat heeft deeltjesstralen in twee tegengestelde richtingen. Terwijl die jets gas en stof wegduwen, openen ze een ruimte in de ruimte rond het zwarte gat. Deze zijn zichtbaar in de röntgengegevens vanwege een gebrek aan signaal uit die gebieden. De onderzoekers veronderstelden dat de jets op één lijn zouden moeten liggen met de vrije ruimte die ze creëren.
Ze ontdekten echter dat in ten minste zes van de zestien zwarte gaten die ze bestudeerden de bundels volledig van richting waren veranderd, zodat de zakken met ontbrekend gas niet langer op één lijn lagen met de jets die momenteel door het zwarte gat worden uitgestoten. In sommige gevallen leidden deze veranderingen tot een verschuiving van 90 graden in de richting waarin de jets waren gericht.
Wat nog indrukwekkender is, is dat ze zich op een relatief kleine tijdschaal leken te verplaatsen, met schattingen variërend van 1 tot 10 miljoen jaar. Dat is een oogwenk voor een zwart gat van meer dan 10 miljard jaar oud.
Dus waarom is dit belangrijk? Kosmologen theoretiseren dat deze ontwrichtende jets een bovengrens stellen aan het aantal sterren dat zich vormt in het gaststelsel van de zwarte gaten. Ze laten het gas en stof om hen heen niet voldoende afkoelen om sterren en rotsachtige planeten te vormen.
Dus hoewel het niet duidelijk is of de jets van deeltjes zelf gevormde planeten zoals de daadwerkelijke Death Star roosteren, is het duidelijk dat het verplaatsen van de jets een nog grotere verstoring van het stervormingsproces zou veroorzaken. In theorie zou dit betekenen dat sterrenstelsels met deze bewegende jets minder sterren zouden hebben, maar dat is een onderzoek voor een ander artikel.
Om precies te begrijpen waarom dit gebeurt, moet misschien ook in een ander artikel worden onderzocht, maar de auteurs hebben een paar theorieën. Materie die rond het zwarte gat draait en erin valt, kan ervoor zorgen dat het zwarte gat gaat roteren, waardoor de jets die het uitstraalt met het zwarte gat meebewegen.
Een andere verklaring is dat het gas door het sterrenstelsel beweegt zonder door de bundels te worden beïnvloed. In wezen zijn de ‘holtes’ van geen gas in een sterrenstelsel overblijfselen van andere kosmologische krachten en hebben ze niets te maken met de bundels van zwarte gaten.
De auteurs denken echter niet dat dit waarschijnlijk is, omdat de fusies van sterrenstelsels die een oorzaak zouden kunnen zijn van het "klotsen" plaatsvonden in de sterrenstelsels die wel en niet over bewegende bundels beschikten. Je zou verwachten dat de holtes in beide typen aanwezig zijn als ze veroorzaakt worden door samensmeltende sterrenstelsels en niet door bewegende deeltjesdeeltjes.
Zoals altijd is er meer wetenschap te doen. Dankzij de wondere wereld van videostreaming zou een hele generatie nieuwe wetenschappers, geïnspireerd door dezelfde Death Star, dit kunnen doen.