Het elliptische sterrenstelsel M87 staat bekend om een stralingsstraal die vanuit het superzware zwarte gat (SMBH) dat het sterrenstelsel huisvest, stroomt. Deze jet, die zichtbaar is door telescopen met een groot diafragma, heeft mogelijk gefunctioneerd als een ‘jetpack’ met een zwart gat en de SMBH verplaatst van het massacentrum van de melkweg - waar wordt aangenomen dat de meeste SMBH's zich bevinden.
Waarnemingen die met een Hubble-ruimtetelescoop zijn gemaakt door een samenwerking van astronomie-onderzoekers van het Rochester Institute of Technology, het Florida Institute of Technology en de Universiteit van Sussex in het Verenigd Koninkrijk, tonen aan dat de SMBH in M87 maar liefst 7 keer uit het centrum van de melkweg wordt verplaatst. parsecs (22,82 lichtjaar). Dit is in tegenspraak met de al lang bestaande theorie dat superzware zwarte gaten zich in het centrum van de sterrenstelsels bevinden die ze bewonen, en zouden astronomen een manier kunnen geven om de geschiedenis te volgen van sterrenstelsels die zijn gegroeid door samensmelting.
Wat zorgde ervoor dat de SM87 van de M87 zo ver van het centrum van de melkweg afdwaalde? De meest waarschijnlijke oorzaak is een fusie tussen twee kleinere superzware zwarte gaten ergens in het verleden. Deze fusie had zwaartekrachtsgolven kunnen veroorzaken die het gezwollen zwarte gat een snelle trap gaven. Van elliptische sterrenstelsels zoals M87 wordt aangenomen dat ze de grootte krijgen die ze zijn door de samenvoeging van kleinere sterrenstelsels.
Een andere theorie is dat de stralingsstraal die uit de SMBH spuit, voldoende energie heeft geduwd om het zwarte gat in wezen weg te stuwen van het centrum van M87. Oké, het is dus niet echt een ‘black hole jetpack’, maar je moet toegeven dat de combinatie van zwarte gaten - die cool zijn - en jetpacks, ook cool, te mooi is om te laten liggen. De beweging van de SMBH is toevallig in de tegenovergestelde richting van de straal die we vanaf het object kunnen zien stromen. Om dit scenario waar te maken, zou de jet miljoenen jaren geleden veel energieker moeten zijn geweest, concludeerden de onderzoekers.
Er is ook bewijs voor een andere materiaalstraal die uit de andere kant van de SMBH stroomt, wat de duwbeweging van de straal die we kunnen zien zou annuleren, waardoor het fusiescenario veel waarschijnlijker wordt. Als de twee jets in hoge mate asymmetrisch waren, is dit scenario mogelijk nog steeds het geval. Meer informatie over de structuur en geschiedenis van de jets zou de oorzaak van de verplaatsing van het zwarte gat beter kunnen verduidelijken.
Deze studie van M87 maakt deel uit van een breder project dat gericht is op het beperken van de plaatsing van superzware zwarte gaten, ook wel bekend als actieve galactische kernen of quasars, in hun thuisstelsels. David Axon, decaan van wiskundige en natuurwetenschappen in Sussex, zei in een persbericht: “In de huidige scenario's voor de vorming van sterrenstelsels wordt aangenomen dat sterrenstelsels worden geassembleerd door een proces van samensmelting. We mogen daarom verwachten dat binaire zwarte gaten en teruglopende zwarte gaten, zoals in M87, heel gewoon zijn in de kosmos. ”
De verplaatsing van dergelijke zwarte gaten zou duidelijk zijn in gearchiveerde Hubble-ruimtetelescoopbeelden en de onderzoekers die dit fenomeen in M87 ontdekten, gebruikten de HST-archieven om de locatie van de SMBH te bepalen. Verdere analyse van deze archieven kan nog veel, veel meer 'zwervende' zwarte gaten opleveren.
Deze bevindingen werden op 25 mei gepresenteerd tijdens de bijeenkomst van de American Astronomical Society in Miami, Florida. Het team van onderzoekers dat heeft meegewerkt aan de bevinding zijn Daniel Batcheldor en Eric Perlman van het Florida Institute of Technology, Andrew Robinson en David Merritt van het Rochester Institute of Technology en David Axon van de University of Sussex. Hun resultaten werden geaccepteerd voor publicatie in Astrophysical Journal Letters, en het originele artikel, Een verplaatst superzwaar zwart gat in M87, is hier beschikbaar op Arxiv.
Bron: Eurekalert, Arxiv, de website van Eric Perlman
