Zware zwarte gaten kunnen hun eigen maaltijd bereiden

Beeld: De Perseus-cluster en de Centaurus-cluster. Chandra-gegevens (blauw), tonen de röntgenstraling van filamenten van heet gas, gegevens van de Very Large Telescope (rood) tonen koelere filamenten.

Gegevens van NASA’s röntgen-ruimtetelescoop Chandra en de Europese Very Large Telescope (VLT) hebben nieuw bewijs geleverd dat uitbarstingen van zwarte gaten gas kunnen helpen afkoelen, zodat ze zichzelf daarmee kunnen voeden. De nieuwe bevinding is gebaseerd op waarnemingen van zeven clusters van sterrenstelsels.

In de centra van clusters van sterrenstelsels bevinden zich de allerzwaarste sterrenstelsels van het heelal. Deze kosmische samenscholingen herbergen enorme zwarte gaten met massa’s die uiteenlopen van miljoenen tot tientallen miljarden zonsmassa’s. De jets van deze zwarte gaten worden aangedreven door zwarte gaten die zich tegoed doen aan gas.

De nieuwe onderzoeksresultaten ondersteunen een model waarbij de uitbarstingen van zwarte gaten heet gas doen afkoelen en slanke filamenten van koeler gas vormen. Daarbij spelen ook turbulenties in het gas een belangrijke rol.

Nieuwe uitbarstingen

Volgens het model zou een deel van het warme gas in deze filamenten vervolgens naar de centra van de sterrenstelsels moeten stromen om de zwarte gaten te voeden, wat een uitbarsting veroorzaakt. De uitbarsting zorgt ervoor dat meer gas afkoelt en de zwarte gaten voedt, wat vervolgens weer tot volgende uitbarstingen leidt.

Het model voorspelt verder dat er een verband bestaat tussen de helderheid van filamenten van warm en heet gas in de centra van clusters van melkwegstelsels. Concreet betekent dit dat in gebieden waar het hete gas helderder is, het warme gas ook helderder zou moeten zijn. Het team van astronomen heeft dit verband nu voor het eerst ook echt waargenomen.

Het nieuwe resultaat geeft meer inzicht in de rol die de gasrijke filamenten spelen. Deze blijken niet alleen van belang te zijn voor het ‘voeden’ van de zwarte gaten, maar ook voor de vorming van nieuwe sterren.

Credit foto's: Röntgen: NASA/CXC/SAO/V. Olivares et al.; Optisch/Infrarood: DSS; H-alfa: CFHT/SITELLE; Beeldbewerking: NASA/CXC/SAO/N. Wolk