Zwarte gaten lijken ons begrip te tarten en zijn in strijd met conventioneel begrip. Hoewel deze nieuwe bevinding in strijd is met wat astronomen al decennia dachten, helpt het ook om een mysterie op te lossen waarom sommige zwarte gaten helemaal geen stralen hebben.
Krachtige jets stromen uit de accretieschijven die rond vele superzware zwarte gaten draaien. De zwarte gaten kunnen ofwel in dezelfde richting draaien als de schijven, de zogenaamde programmeerde zwarte gaten, ofwel tegen de stroom in - de retrograde zwarte gaten. Decennia lang dachten astronomen dat hoe sneller de draaiing van het zwarte gat, hoe krachtiger de straal. Maar er waren problemen met dit 'spinparadigma'-model. Er waren bijvoorbeeld enkele programmeerbare zwarte gaten gevonden zonder stralen.
Theoretisch astrofysicus David Garofalo en zijn collega's bestuderen al jaren de beweging van zwarte gaten en in eerdere artikelen stelden ze voor dat de achterwaartse of retrograde zwarte gaten de krachtigste stralen spuiten, terwijl de geprogrammeerde zwarte gaten zwakkere of geen stralen hebben .
Hun nieuwe studie verbindt hun theorie met waarnemingen van sterrenstelsels in de tijd of op verschillende afstanden van de aarde. Ze keken naar zowel "radio-luide" sterrenstelsels met stralen, als naar "radio-stille" sterrenstelsels met zwakke of geen stralen. De term "radio" komt van het feit dat deze specifieke stralen lichtstralen uitstralen, meestal in de vorm van radiogolven.
De resultaten toonden aan dat verder weg gelegen radioluidelijke sterrenstelsels worden aangedreven door retrograde zwarte gaten, terwijl relatief dichterbij radio-stille objecten geprogrammeerde zwarte gaten hebben. Volgens het team evolueren de superzware zwarte gaten in de loop van de tijd van een retrograde naar een geprogrammeerde toestand.
"Dit nieuwe model lost ook een paradox op in het oude spinparadigma", zegt David Meier, een theoretische astrofysicus bij JPL die niet bij de studie betrokken is. "Alles past nu mooi op zijn plaats."
De wetenschappers zeggen dat de achterwaartse zwarte gaten krachtigere stralen afvuren omdat er meer ruimte is tussen het zwarte gat en de binnenrand van de baanschijf. Deze kloof biedt meer ruimte voor de opbouw van magnetische velden, die de stralen van brandstof voorzien, een idee dat bekend staat als het vermoeden van de Reynold naar de theoretische astrofysicus Chris Reynolds van de Universiteit van Maryland, College Park.
"Als je je voorstelt dat je dichter bij een ventilator probeert te komen, kun je je voorstellen dat bewegen in dezelfde draairichting als de ventilator de dingen gemakkelijker zou maken", zei Garofalo. “Hetzelfde principe geldt voor deze zwarte gaten. Het materiaal dat om hen heen draait op een schijf zal dichter bij degenen komen die in dezelfde richting draaien dan bij degenen die de andere kant op draaien. ”
Jets en winden spelen een sleutelrol bij het vormgeven van het lot van sterrenstelsels. Sommige onderzoeken tonen aan dat jets de vorming van sterren kunnen vertragen en zelfs voorkomen, niet alleen in een gaststelsel zelf, maar ook in andere nabijgelegen sterrenstelsels.
"Jets transporteren enorme hoeveelheden energie naar de buitenwijken van sterrenstelsels, verplaatsen grote hoeveelheden van het intergalactische gas en fungeren als feedback tussen het centrum van de melkweg en de grootschalige omgeving", zegt teamlid Rita M. Sambruna van Goddard Space Vluchtcentrum. "Het begrijpen van hun oorsprong is van het grootste belang in de moderne astrofysica."
De paper van het team is gepubliceerd in de maandelijkse aankondigingen van 27 mei van de Royal Astronomical Society.
Bron: JPL
