Soms is de werkelijkheid vreemder dan fictie. Deze 5.000 lichtjaar lange, smalle straal van straling en plasma is zo helder als een Star Wars-lichtsabel en zo destructief als de Death Star. Deze extragalactische straal wordt van brandstof voorzien en uit de buurt van een zwart monstermonster gestoten dat 3 miljard keer de massa van onze zon is. "Ik had niet verwacht dat de jet in M87 of een andere jet die door accretie op een zwart gat wordt aangedreven, de helderheid zou verhogen zoals deze jet doet", zegt astronoom Juan Madrid van McMaster University in Hamilton, Ontario. 'Het werd 90 keer helderder dan normaal. Maar de vraag is, gebeurt dit met elke afzonderlijke straal of actieve kern, of zien we vreemd gedrag van M87? '
De uitbarsting komt van een klodder materie, HST-1 genaamd, ingebed in de jet, een krachtige smalle straal heet gas geproduceerd door het superzware zwarte gat dat zich in de kern van dit gigantische elliptische sterrenstelsel bevindt. HST-1 is zo helder dat het zelfs de schitterende kern van M87 overtreft, wiens monsterzwarte gat een van de grootste is die ooit is ontdekt.
De gloeiende gasklomp heeft astronomen in een achtbaanrit van spanning gebracht. Astronomen zagen HST-1 jarenlang gestaag oplichten, vervolgens vervagen en vervolgens weer helderder worden. Ze zeggen dat het moeilijk te voorspellen is wat er daarna gaat gebeuren.
Hubble volgt de verrassende activiteit al zeven jaar en geeft het meest gedetailleerde ultraviolette licht van de gebeurtenis. Andere telescopen hebben HST-1 in andere golflengten gevolgd, waaronder radio- en röntgenstralen. De Chandra X-ray Observatory was de eerste die de verheldering in 2000 rapporteerde. HST-1 werd voor het eerst ontdekt en genoemd door Hubble-astronomen in 1999. De gasknoop bevindt zich op 214 lichtjaar van de kern van de melkweg.
De opflakkering kan inzicht geven in de variabiliteit van zwart-gatstralen in verre sterrenstelsels, die moeilijk te bestuderen zijn omdat ze te ver weg zijn. M87 bevindt zich op 54 miljoen lichtjaar afstand in de Maagdcluster, een regio van het nabijgelegen universum met de hoogste dichtheid aan sterrenstelsels.
Hubble geeft astronomen een uniek, bijna ultraviolet beeld van de overstraling die niet kan worden bereikt met telescopen op de grond. "Dankzij het scherpe zicht van Hubble kan het HST-1 oplossen en het van het zwarte gat scheiden", legt Madrid uit.
Ondanks de vele waarnemingen door Hubble en andere telescopen, weten astronomen niet precies wat de verheldering veroorzaakt. Een van de eenvoudigste verklaringen is dat de jet een stofbaan of gaswolk raakt en dan gloeit door de botsing. Een andere mogelijkheid is dat de magnetische veldlijnen van de jet tegen elkaar worden gedrukt, waardoor een grote hoeveelheid energie vrijkomt. Dit fenomeen is vergelijkbaar met hoe zonnevlammen zich ontwikkelen op de zon en is zelfs een mechanisme voor het creëren van aurora's op aarde.
De schijf rond een snel draaiend zwart gat heeft magnetische veldlijnen die geïoniseerd gas opvangen dat naar het zwarte gat valt. Deze deeltjes stromen samen met straling snel weg van het zwarte gat langs de magnetische veldlijnen. De rotatie-energie van de draaiende accretieschijf geeft vaart aan de uitstromende straal.
Madrid verzamelde zeven jaar lang Hubble-archiefbeelden van de jet om veranderingen in het gedrag van de HST-1 in de loop van de tijd vast te leggen. Sommige beelden kwamen van observatieprogramma's die de melkweg bestudeerden, maar niet de jet.
Hij vond gegevens van de Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) die een merkbare verheldering tussen 1999 en 2001 vertoonden. In beelden van 2002 tot 2005 bleef de HST-1 gestaag stijgen in helderheid. In 2003 was de jetknoop briljanter dan de lichtgevende kern van M87. In mei 2005 werd de HST-1 90 keer helderder dan in 1999. Na mei 2005 begon de uitbarsting te vervagen, maar in november 2006 werd deze weer heviger. Deze tweede uitbarsting was zwakker dan de eerste.
"Door de uitbarsting gedurende meerdere jaren te bekijken, kon ik de helderheid volgen en de evolutie van de uitbarsting in de loop van de tijd zien", zegt Madrid. "We hebben geluk dat we telescopen hebben zoals Hubble en Chandra, want zonder hen zouden we de helderheid in de kern van de M87 zien toenemen, maar we zouden niet weten waar deze vandaan kwam."
Madrid hoopt dat toekomstige waarnemingen van HST-1 de oorzaak van de mysterieuze activiteit zullen onthullen. "We hopen dat de observaties enkele theorieën opleveren die ons een goede verklaring geven voor het mechanisme dat de affakkeling veroorzaakt", zegt Madrid. "Astronomen zouden graag willen weten of dit een intrinsieke instabiliteit van de jet is wanneer hij zich een weg baant uit de melkweg, of dat het iets anders is."
De resultaten van de studie zijn gepubliceerd in het aprilnummer van het Astronomical Journal.
Bron: HubbleSite
