Opvlammend zwart gat jaagt ultrasnelle ‘winden’ aan

Beeld: Artist’s impression van een superzwaar zwart gat dat met hoge snelheid materie de ruimte in blaast. Credit: ESA

De ruimtetelescopen XMM-Newton en XRISM hebben een uitzonderlijk sterke uitbarsting van een superzwaar zwart gat waargenomen. In slechts enkele uren tijd produceerde deze kolos hevige winden waarbij materiaal met een duizelingwekkende snelheid van zestigduizend kilometer per seconde de ruimte in werd geslingerd.

Het betreffende zwarte gat verschuilt zich in NGC 3783, een spiraalvormig sterrenstelsel dat recent door de Hubble-ruimtetelescoop in beeld is gebracht. Astronomen zagen een heldere flits van röntgenstraling uit het zwarte gat opstijgen, die snel weer verdween. Tijdens dit proces ontstonden snelle winden die snelheden van een vijfde van de lichtsnelheid bereikten (een slordige zestigduizend kilometer per seconde).

‘We hebben nog nooit eerder gezien dat een zwart gat zulke snelle winden veroorzaakte’, zegt hoofdonderzoeker Liyi Gu van SRON, het Nederlands Instituut voor Ruimteonderzoek. ‘Voor het eerst zagen we hoe een snelle uitbarsting van röntgenstraling uit een zwart gat binnen slechts één dag ultrasnelle winden genereerde.’

Mysterieuze objecten

Om NGC 3783 en zijn zwarte gat te bestuderen, gebruikten Gu en zijn collega’s twee röntgensatellieten tegelijk: de XMM-Newton van het Europese agentschap ESA en de X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM) van het Japanse agentschap JAXA, een missie waarbij ook ESA en NASA betrokken zijn.

Het zwarte gat in NGC 3783 heeft dertig miljoen keer zoveel massa als de zon. Terwijl het materiaal uit zijn omgeving aantrekt, voedt het een extreem helder en actief gebied in het hart van het sterrenstelsel. Dit gebied – een zogeheten actieve galactische kern of AGN, straalt licht en allerlei andere soorten straling uit en blaast hevige winden de ruimte in. Deze winden vertonen overeenkomsten met coronale massa-ejecties – hevige uitbarstingen die ontstaan wanneer onze zon stromen van oververhit materiaal de ruimte in slingert. Op die manier toont het onderzoek aan dat superzware zwarte gaten zich soms net zo gedragen als onze eigen ster, waardoor deze mysterieuze objecten iets minder vreemd lijken.

XMM-Newton doet al meer dan vijfentwintig jaar baanbrekende verkenningen van het hete en extreme heelal, terwijl XRISM sinds zijn lancering in september 2023 werkt aan het beantwoorden van belangrijke vragen over hoe materie en energie zich door heelal verspreiden.