Nieuw onderzoek: superzware zwarte gaten groeien als babysterren dankzij magnetische winden

AmsterdamWetenschappers zijn al lange tijd gefascineerd door de grootte van superzware zwarte gaten. Recent onderzoek biedt enkele antwoorden. Astronomen uit verschillende landen, waaronder de Chalmers University of Technology, hebben aanwijzingen gevonden over hoe deze zwarte gaten groter worden. Zij ontdekten een roterende, magnetische wind in het nabijgelegen stelsel ESO320-G030.

Belangrijkste punten:

• Het sterrenstelsel ESO320-G030 bevindt zich op een afstand van 120 miljoen lichtjaar.
• Het is zeer actief en vormt sterren tien keer sneller dan onze Melkweg.
• Het onderzoeksteam maakte gebruik van de ALMA-telescoop voor hun studie.

Deze melkweg straalt fel in het infrarood, waardoor telescopen veel kenmerken in het centrum zichtbaar maken. Onderzoekers bestudeerden het licht van moleculen in de winden die uit de kern komen. Hun doel was om te begrijpen hoe deze winden worden gevormd door een zich ontwikkelend zwart gat.

Met behulp van ALMA observeerden ze door stof- en gaslagen. Susanne Aalto, professor aan de Chalmers Universiteit, verklaarde dat ze dicht gas nabij het zwarte gat onderzochten. Ze analyseerden het licht van waterstofcyanidemoleculen om de gasbeweging met het Dopplereffect te bestuderen. Ze ontdekten patronen die wijzen op een gemagnetiseerde, roterende wind.

De meeste winden en stralen in de centra van galaxies duwen materiaal weg van zwarte gaten. Deze pas ontdekte wind doet mogelijk het tegenovergestelde. Het lijkt het zwarte gat juist te voeden en te helpen groeien. De wind vormt een structuur die zich vanuit het centrum verspreidt.

Lees ook:

Vandaag · 09:56

Doorbraak in orgaanacceptatie met nanotechnologie en immunotherapie

De onderzoekers maten de rotatie, massa en snelheid van het uitstromende materiaal. Ze ontdekten dat de kracht van de wind niet veroorzaakt werd door stervorming. Susanne Aalto stelde dat de aandrijving van de wind mogelijk afkomstig was van gas dat naar binnen beweegt. Magnetische velden lijken dit gas bij elkaar te houden.

De roterende magnetische wind kan het zwarte gat helpen groeien door materie weg te vagen. Wanneer materie in de buurt van het zwarte gat komt, vormt het een draaiende schijf. Magnetische velden in deze schijf worden sterker en duwen een deel van de materie uit de melkweg, waardoor de wind ontstaat. Deze wind vertraagt de draaiende schijf, wat het eenvoudiger maakt voor meer materie om in het zwarte gat te vallen.

Mark Gorski, een andere onderzoeker, ontdekte een patroon bij de vorming van sterren. Jonge sterren ontwikkelen zich met behulp van draaiende winden en magnetische velden. Onderzoekers zagen iets soortgelijks rond het zwarte gat. Dit suggereert dat zwarte gaten en sterren op vergelijkbare manieren kunnen groeien, hoewel ze sterk verschillen in grootte.

De onderzoekers denken dat deze ontdekking meer kan vertellen over de groei van superzware zwarte gaten. Ze willen andere sterrenstelsels bestuderen om te zien of daar ook vergelijkbare spiraalvormige uitstroom is. Toekomstig onderzoek moet uitwijzen of dit vaak voorkomt. Als dat zo is, kan het meer inzicht geven in de levenscycli van sterrenstelsels en hun centrale zwarte gaten. Deze studie is een belangrijke stap in het begrijpen van deze gigantische kosmische objecten.