In 1993 maakte de Hubble-ruimtetelescoop een close-up van de kern van het Andromedastelsel, M31, en ontdekte dat deze dubbel is.
In de meer dan 15 jaar daarna zijn er tientallen artikelen over geschreven, met titels als De stellaire populatie van de ontkoppelde kern in M 31, Accretieprocessen in de kern van M31 en De oorsprong van de jonge sterren in de kern van M31 .
En nu is er een paper dat eindelijk de observaties lijkt uit te leggen; de oorzaak is blijkbaar een complex samenspel van zwaartekracht, hoekbeweging en stervorming.
[/onderschrift]
Het is nu redelijk goed begrepen hoe superzware zwarte gaten (SMBH's), gevonden in de kernen van alle normale sterrenstelsels, kunnen snacken aan sterren, gas en stof die binnen een derde van een lichtjaar komen (magnetische velden doen een geweldige taak om het impulsmoment van deze gewone, baryonische materie af te werpen).
Ook kunnen verstoringen door botsingen met andere sterrenstelsels en de zwaartekrachtsinteracties van materie binnen de melkweg gemakkelijk gas brengen tot afstanden van ongeveer 10 tot 100 parsecs (30 tot 300 lichtjaar) vanaf een SMBH.
Maar hoe snare de SMBH baryonische materie die tussen een tiende van een parsec en ~ 10 parsecs verwijderd is? Waarom maakt het niet uit of je op deze afstanden min of meer stabiele banen maakt? De lokale magnetische velden zijn immers te zwak om veranderingen aan te brengen (behalve op zeer lange tijdschalen) en botsingen en ontmoetingen op korte termijn zijn te zeldzaam (deze werken zeker over tijdschalen van ~ miljarden jaren, zoals blijkt uit de verdelingen van sterren in bolhopen ).
Dat is waar nieuwe simulaties van Philip Hopkins en Eliot Quataert, beiden van de University of California, Berkeley, in het spel komen. Hun computermodellen laten zien dat op deze tussenafstanden gas en sterren afzonderlijke, scheve schijven vormen die niet in het midden staan ten opzichte van het zwarte gat. De twee schijven zijn schuin ten opzichte van elkaar gekanteld, waardoor de sterren een rem op het gas kunnen uitoefenen die de wervelende beweging vertraagt en dichter bij het zwarte gat brengt.
Het nieuwe werk is theoretisch; Hopkins en Quataert merken echter op dat verschillende sterrenstelsels scheve schijven van oudere sterren lijken te hebben, schuin ten opzichte van de SMBH. En de best bestudeerde hiervan is in M31.
Hopkins en Quataert suggereren nu dat deze oude, niet-gecentreerde schijven de fossielen zijn van de stellaire schijven die door hun modellen zijn gegenereerd. In hun jeugd hielpen dergelijke schijven gas in zwarte gaten te drijven, zeggen ze.
De nieuwe studie 'is interessant omdat het dergelijke excentrieke [stellaire schijven] kan verklaren door een gemeenschappelijk mechanisme dat grotere implicaties heeft, zoals het aanwakkeren van superzware zwarte gaten', zegt Tod Lauer van de National Optical Astronomy Observatory in Tucson. "Het leuke van hun werk", voegt hij eraan toe, is dat het "de zeer grootschalige energieën van het zwarte gat en de brandstof met de kleinschaligheid verenigt." Niet-gecentreerde stellaire schijven zijn moeilijk waar te nemen omdat ze relatief dicht bij het schitterende vuurwerk liggen dat wordt gegenereerd door superzware zwarte gaten. Maar het zoeken naar dergelijke schijven zou een nieuwe strategie kunnen worden voor het jagen op superzware zwarte gaten in sterrenstelsels waarvan niet bekend is dat ze ze huisvesten, zegt Hopkins.
Bronnen: ScienceNews, "The Nuclear Stellar Disk in Andromeda: A Fossil from the Era of Black Hole Growth", Hopkins, Quataert, verschijnt in MNRAS (arXiv preprint), AGN Fueling: Movies.
