Supermassieve zwarte gaten op heterdaad betrapt bij materieroof

Twee internationale teams van wetenschappers hebben onafhankelijk van elkaar twee supermassieve zwarte gaten ontdekt. Bij hun analyse van de resultaten van de ALMA-interferometer (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, de grootste radiotelescoop ter wereld die de resolutie van de Hubble-ruimtetelescoop met een factor 10 overtreft), zagen ze uit het centrum van een ver afgelegen galaxie een 150 lichtjaar lange spiraalvormige materiejet wegstromen en bij een tweede waarneming betrapten ze een actief zwart gat, dat uit zijn omgeving materie wegzoog en een groot deel ervan terug de ruimte inslingerde.

Zulke jets, fijn gebundelde hoogenergetische deeltjesstromen, kunnen reusachtige gasgebieden doen oplichten. Ze zijn onvermijdelijk afkomstig van supermassieve zwarte gaten, overblijfselen van ‘moedersterren’ met een massa van 1 miljoen tot 1 miljard die van de zon. In de regel zijn het saaie objecten, die zich in tegenstelling tot quasars opvallend rustig gedragen, zich ergens midden in een melkwegstelsel nestelen en slechts zeer weinig straling uitzenden – zo is het zwarte gat in het centrum van onze Melkweg, afkomstig van een ster van ongeveer 2,6 miljoen maal de massa van de zon, behoorlijk inactief. Supermassieve zwarte gaten daarentegen, die afkomstig zijn van eertijds zeer actieve reuzensterren, zenden intensieve straling uit. Alles wat te dicht bij een zwart gat komt en de gebeurtenishorizon overschrijdt, verdwijnt via een reusachtige kosmische ruimtetijdwervel in een singulariteit. Wanneer een supermassief zwart gat gigantische hoeveelheden materie absorbeert, gaat deze in een ‘accretieschijf’ ronddraaien en spiraalsgewijs naar het centrum bewegen, zoals water in een leeg lopend bad. Daarbij wordt röntgenstraling uitgezonden die het omringende medium doet opflakkeren, zodat de onzichtbare materie plots zichtbaar wordt, terwijl een klein deel daarvan door het zwarte gat in compacte jets weggeslingerd wordt. Het zijn deze jets die enkele teams dankzij de indrukwekkende interferometrische ALMA-opstelling in het vizier gekregen hebben. Er wordt verder onderzocht hoe deze als “spijsverteringsstoring” van een supermassief zwart gat tot stand komt en wat de interactie van de jets met hun omgeving is.

Bronnen: Heise en Science NASA.