Afbeelding tegoed: CfA
Astronomen hebben een ver sterrenstelsel gevonden met een kern in de vorm van een kromme pannenkoek rond het centrale superzware zwarte gat. Dit is anders dan de meeste zwarte gaten, die de uitstroom naar een dunne, snel bewegende straal leiden.
Hoewel de vorm van een persoon kan worden beïnvloed door pannenkoeken, vooral als je er te veel van eet, verwacht je misschien niet dat dit op kosmische schaal waar zal zijn. Het blijkt dat, althans voor het Circinus-spiraalstelsel, een pannenkoek een hele galactische kern kan vormen. Astronoom Lincoln Greenhill (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) en collega's hebben direct bewijs gevonden voor een 'pannenkoek' van gas en stof in het centrum van Circinus - een dunne, kromgetrokken schijf rond het centrale, superzware zwarte gat van de melkweg.
Die schijf vormt de kern van de melkweg. Het schaduwt verschillende gebieden af van de "schittering" van het zwarte gat, een schittering die wordt veroorzaakt door de gloed van oplopend gas. En wanneer een deel van dit materiaal van het zwarte gat wordt weggeblazen, zoals door straling, kanaliseert de schijf het, waardoor schaduwgebieden relatief rustig achterblijven. Dit idee staat in contrast met de heersende wijsheid dat schaduwen en uitstromen worden veroorzaakt door enorme, dikke 'donuts' van stof en gas.
'We hebben het Circinus-sterrenstelsel en zijn zwarte gat op heterdaad betrapt', zei Greenhill. 'De meeste astronomen denken dat het centrum van een actief sterrenstelsel een uitstroom heeft die wordt geleid en gekanaliseerd door een donutvormige torus van stof en gas. Onze gedetailleerde radiobeelden laten zien dat de boosdoener een kromgetrokken schijf is. En als dat geldt voor het Circinus-sterrenstelsel, dan kan hetzelfde gelden voor andere actieve sterrenstelsels. "
Greenhill en zijn collega-astronomen identificeerden de schijf met behulp van de Australia Telescope Long Baseline Array, een netwerk van radiotelescopen op 300 kilometer afstand. Alleen radiobeelden kunnen zulke kleine structuren in galactische kernen direct onthullen. Vooral de Circinus-schijf is zo diep begraven in een wirwar van sterren, gas en stof dat geen enkele optische telescoop hem kan detecteren. Ze schatten dat de schijf voldoende massa bevat om misschien wel 400.000 sterren zoals onze zon te vormen, als hij de kans zou krijgen.
De Australische array vangt microgolfsignalen op van wolken die rijk zijn aan waterdamp in zowel de kromme edge-on schijf als de uitstroom. De locaties en snelheden van de wolken leveren sterk bewijs dat de schijf het uitgestoten materiaal naar twee brede kegels leidt die zich boven en onder het galactische vlak uitstrekken.
"Watermaskers zijn waargenomen in brede, groothoekige uitstroom in stervormingsgebieden in onze Melkweg, maar dit is de eerste keer dat ze worden waargenomen in verband met het nucleaire gebied van een actief sterrenstelsel", zegt Simon Ellingsen (University of Tasmania) , mede-auteur van de studie. "Deze waarnemingen zijn ook de eerste die aantonen dat deze groothoekuitstroom binnen ongeveer een derde van een lichtjaar afkomstig is van de galactische kern."
Een zwart gat is een enorm object dat zo compact is en met zo'n krachtig zwaartekrachtsveld dat niets eraan kan ontsnappen zodra het voorbij de horizon van het zwarte gat is gekomen. Materiaal kan en zal echter ontsnappen uit gebieden in de buurt van het zwarte gat, onder andere door stralingsdruk en inefficiëntie van de aanwasstroom. Het ontsnappende materiaal neemt het impulsmoment mee, waardoor de resterende materie in het zwarte gat kan vallen. Het zwarte gat in Circinus staat in schril contrast met andere superzware zwarte gaten waarvan de uitstroom wordt gekanaliseerd in lange, smalle materiaalstralen die uit de galactische kern schieten.
“In het midden van de Circinus-melkweg zien we een zwart gat dat gas en stof in een brede straal als dampwolken uit een stoomlocomotief spuit. Dit stelt ons voor een paradox. Röntgenstraling van de kern van Circinus - straling die wordt aangedreven door het zwarte gat - is even intens als bij zwarte gaten in andere actieve sterrenstelsels. Op die manier lijkt het Circinus zwarte gat typisch te zijn. Terwijl andere zwarte gaten echter smalle relativistische stralen van plasma aandrijven, drijft het zwarte gat van Circinus een relatief zachtmoedige wind aan - een die de vorming van delicate moleculen en stof kan ondersteunen, ”zei Greenhill.
Greenhill en zijn collega's zijn van plan de kern van de Circinus-melkweg verder te bestuderen om het mechanisme te onderzoeken dat verantwoordelijk is voor het genereren van de uitstroom.
Oorspronkelijke bron: CfA News Release
