In de astronomie volgt een waarneembare eigenschap vaak een andere eigenschap die misschien moeilijker direct waar te nemen is; Röntgenactiviteit op sterren kan worden gebruikt om turbulente verwarming van de fotosfeer op te sporen. Andere keren lijkt de tracer op zijn best ver verwant.
Dit is het geval bij een nieuw ontdekte correlatie tussen de massa van het centrale zwarte gat van sterrenstelsels en het aantal bolvormige sterrenhopen dat ze bevatten. Wat kan deze relatie astronomen leren? Waarom geldt het voor sommige soorten sterrenstelsels beter dan andere? En waar komt het in de eerste plaats vandaan.
Het is bekend dat de massa van het super massieve zwarte gat (SMBH) van een sterrenstelsel een sterke relatie heeft tussen vele kenmerken van hun gaststelsels. Het is geïdentificeerd om het bereik van snelheden van sterren in de melkweg, de massa en helderheid van de uitstulping van spiraalstelsels en de totale hoeveelheid donkere materie in sterrenstelsels te volgen. Omdat ook bekend is dat donkere materie in de halo van sterrenstelsels en de helderheid overeenkomen met het aantal bolvormige sterrenhopen, vroegen Andreas Burkert van het Max-Planck-Instituut voor buitenaardse fysica in Duitsland en Scott Tremaine in Princeton zich af of ze zouden kunnen verdwijnen de tussenpersonen van donkere materie en helderheid en behouden nog steeds een sterke correlatie tussen de centrale SMBH en het aantal bolhopen.
Hun eerste onderzoek betrof slechts 13 sterrenstelsels, maar een vervolgonderzoek door Gretchen en William Harris en ingediend bij de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, verhoogde het aantal sterrenstelsels dat in de enquête was opgenomen tot 33. De resultaten van deze onderzoeken gaven aan dat voor elliptische sterrenstelsels is de SMBH-GC-relatie duidelijk. Voor lenticulaire sterrenstelsels was er echter geen duidelijke correlatie. Hoewel er een trend leek te zijn voor klassieke spiralen, zou het kleine aantal datapunten (4) onafhankelijk geen sterke statistische casus opleveren, maar leek het de trend te volgen die was vastgesteld door de elliptische sterrenstelsels.
Hoewel de correlatie in de meeste gevallen sterk leek, was ongeveer 10% van de sterrenstelsels in de grotere onderzoeken duidelijke uitschieters. Dit omvatte de Melkweg die een SMBH-massa heeft die aanzienlijk lager is dan de verwachting van het clusteraantal. Een bron van fouten die de auteurs van het oorspronkelijke onderzoek vermoeden, is dat het mogelijk is dat in sommige gevallen objecten die als bolhopen zijn geïdentificeerd, mogelijk verkeerd zijn geïdentificeerd en in werkelijkheid de kernen zijn van netjes gestripte dwergstelsels. Hoe dan ook, de relatie zoals die er nu uitziet, lijkt behoorlijk sterk te zijn en is nog strakker gedefinieerd dan die van de correlatie tussen die van de SMBH-massa en snelheidsdispersie die in de eerste plaats de potentiële relatie impliceerde. De reden voor de discrepantie in lenticulaire sterrenstelsels is nog niet verklaard en er zijn nog geen redenen gepostuleerd.
Maar hoe zit het met de oorzaak van deze ongebruikelijke relatie? Beide sets auteurs suggereren dat de connectie ligt in de vorming van de objecten. Hoewel ze in de meeste opzichten verschillend zijn, worden beide gevoed door grote fusiegebeurtenissen; Zwarte gaten winnen massa door gas op te nemen en bolvormige clusters worden vaak gevormd door de resulterende schokken en interacties. Bovendien vormden de meeste van beide soorten objecten een hoge roodverschuiving.
Bronnen:
