Zwarte gaten vernietigen niet alleen, ze helpen ook bij stervorming

Zwarte gaten zijn de krachtigste destructieve krachten in het universum. Ze kunnen een ster uit elkaar scheuren en zijn as met bijna de lichtsnelheid uit de melkweg verspreiden. Maar deze vernietigingsmachines kunnen ook de weg vrijmaken voor de vorming van nieuwe sterren, zoals blijkt uit een nieuwe studie in Nature. 

Bij de foto: Simulatie van gasdichtheidsverdeling in de Melkweg. Foto: TNG-samenwerking/Dylan Nelson

De studie gaat in op de vraag waarom sommige sterrenstelsels actief sterren creëren, terwijl andere dat niet doen. In het Melkwegstelsel bijvoorbeeld worden gemiddeld 1 à 2 nieuwe sterren per jaar gevormd. Andere sterrenstelsels, bekend als starburst-sterrenstelsels, hebben extreem actieve stervormingsgebieden. Maar in sommige sterrenstelsels is er bijna geen sterproductie. Deze "uitgebluste" sterrenstelsels zijn vaak kleinere satellietstelsels van grotere sterrenstelsels.

Over het algemeen wordt gedacht dat satellietstelsels vaak “gedoofd” zijn omdat ze gevoeliger zijn voor intergalactische wind. Dit diffuse intergalactische gas kan door deze kleine sterrenstelsels stromen, ze zuiveren van gas en stof en zo het materiaal verwijderen dat nodig is om nieuwe sterren te produceren. 

Bij de foto: Ons melkwegstelsel heeft gasbellen die te zien zijn in gammastraling. Foto: NASA Goddard

Aangezien deze kleine sterrenstelsels vaak om grotere stelsels draaien, zouden ze ook worden beïnvloed door de gasstroom van actieve superzware zwarte gaten in het hoofdstelsel. Het team dacht dat satellietstelsels die door het stroomgebied van het zwarte gat gaan, meer zouden worden uitgeblust dan die buiten de stroom, omdat de stroom van een zwart gat effectiever zou moeten zijn in het opruimen van materie uit het satellietstelsel. Maar toen ze naar de sterproductie van deze sterrenstelsels keken, ontdekten ze dat deze iets hoger was voor regio's in de stroom. Het blijkt dat superzware zwarte gaten daadwerkelijk helpen de sterproductie in satellietstelsels te verhogen.

Op basis van computersimulaties denkt het team te weten waarom. Een actief superzwaar zwart gat kan gas en stof uit een gebied verwijderen, en dit creëert gebieden met een lage dichtheid, of bellen, in de buurt van zijn melkwegstelsel. Deze bellengebieden hebben een nog lagere dichtheid dan de omringende intergalactische gebieden. Dus als een satellietstelsel zich in deze bel bevindt, wordt er minder gas en stof verwijderd en kan het gemakkelijker sterren produceren.

Deze studie is een goed voorbeeld van de complexiteit van galactische dynamiek en hoe het gedrag van het ene sterrenstelsel het ontstaan ​​van sterren in een ander sterrenstelsel kan beïnvloeden. Het is ook een goed voorbeeld van het testen van je hypothesen, zelfs als je denkt dat het antwoord voor de hand ligt. Soms is het antwoord compleet onverwacht, en dan kunnen we het meeste leren.

Referentie: Martín-Navarro, et al. "Anisotrope uitdoving van satellietstelsels gemoduleerd door activiteit van zwarte gaten". Natuur 594.7862 (2021): 187-190. [arXiv voordruk]

Auteur: Jan Vyvey
Bron: Universe Today, door Dr. Brian Koberlein.