gov-civil-vilareal.ptEen diepe blik op het zwarte gat van een nabijgelegen melkwegstelsel onthult het startpunt van intergalactische jets
>De geweldige Event Horizon-telescoop heeft het weer gedaan: het heeft geduurd buitengewoon hoge-resolutiebeelden van het nabije melkwegstelsel Centaurus A, waarbij twee bundels materiaal te zien zijn die met een significante fractie van de lichtsnelheid wegschieten van het superzware zwarte gat in zijn hart.
De Event Horizon-telescoop zijn eigenlijk veel verschillende telescopen over de hele wereld die een object tegelijkertijd kunnen observeren en hun gegevens vervolgens kunnen combineren op een manier die hen in wezen het oplossend vermogen van een telescoop geeft de grootte van de aarde . Dat geeft het een ongelooflijk scherp gezichtsvermogen, het equivalent van het kunnen zien van een dubbeltje op het oppervlak van de maan. De telescoop heeft ons eerder laten zien de schaduw van een superzwaar zwart gat in de melkweg M87, het magnetische veld van het materiaal dat eromheen wervelt, en ook een straaljager die uit een verre blazar schiet.
Centaurus A is een elliptisch sterrenstelsel op iets meer dan 12 miljoen lichtjaar afstand. Dat is vrij dicht bij ons op een galactische schaal. Het is ook de dichtstbijzijnde actieve melkweg voor ons een waar het superzware zwarte gat in zijn centrum actief materie opslokt en straling uitstraalt.
kapitein amerika burgeroorlog voor kinderen
Materie valt niet zomaar in een zwart gat en - bloop! - verdwijnen. Het verzamelt zich in een schijf rond het zwarte gat, zoals water dat rond een afvoer in een badkuip wervelt. Wrijving daarin accretieschijf verwarmt het materiaal tot miljoenen graden en het gloeit fel en straalt licht uit van radiogolven tot gammastralen. Dat maakt het centrum van de melkweg zeer lichtgevend, hoewel in het geval van Centaurus A een dikke stofband rond het midden van de melkweg veel van die straling blokkeert.
Centaurus A (linksboven) is een elliptisch sterrenstelsel met een superzwaar zwart gat in het midden dat stralen van materie uitstraalt. Met verschillende telescopen kunnen astronomen inzoomen (rechtsboven en rechts) op de binnenste delen van de jets, waarbij de afbeelding van de Event Horizon Telescope (rechtsonder) details toont die nog nooit eerder zijn gezien. Krediet: Radboud Universiteit; CSIRO/ATNF/I. Feain et al., R. Morganti et al., N. Junkes et al.; ESO/WFI; MPIfR/ESO/APEX/A. Weiss et al.; NASA/CXC/CfA/R. Kraft et al.; TANAMI/C. Mueller et al.; EHT/M. Janssen et al.
In veel van dergelijke sterrenstelsels wordt een magnetisch veld in de schijf gewikkeld, waardoor twee vortexen ontstaan, zoals kosmische tornado's, die materiaal omhoog en weg van de schijf kunnen slepen, het tot extreem hoge snelheden kunnen versnellen en het de ruimte in kunnen lanceren. In Centaurus A deze balken, genaamd jets door astronomen, met snelheden bewegen tot 40% van de lichtsnelheid. Ze zijn zo krachtig dat ze de melkweg volledig verlaten en zich over honderdduizenden lichtjaren uitstrekken.
De fysica van hoe deze stralen worden gefocust en weggeschoten, is niet goed begrepen, en daarom willen astronomen heel graag de centra van dergelijke sterrenstelsels in detail zien. En dat is wat de Event Horizon Telescope biedt.
De twee jets zijn te zien... hoewel ze eruit zien als vier jets. Dat is een soort luchtspiegeling. De stralen zijn eigenlijk kegels en ze zijn aan de rand helderder: als we naar het midden van een jet kijken, kijken we niet door zoveel materiaal als wanneer we naar de rand kijken, dus het lijkt zwakker. Het is net als kijken naar een zeepbel en het zien als een dunne cirkel rond de rand. Dit is een veel voorkomend effect bij astronomische objecten die in het midden hol zijn.
Dunne bolvormige schillen van materiaal in de ruimte kunnen op ringen lijken, omdat we meer materiaal aan hun randen zien dan door het midden, waardoor de rand helder en het midden zwakker wordt. Krediet: Phil Plait
De jet aan de linkerkant is min of meer op ons gericht en die aan de rechterkant is weg. Degene die naar ons wijst ziet er helderder uit vanwege een effect genaamd relativistische stralen . Het is ingewikkeld, maar wanneer iets met de snelheid van het licht beweegt, heeft het licht dat het uitzendt de neiging om te worden uitgestraald in de richting waarin het beweegt. De jet die op ons is gericht, laat zijn licht meer naar ons toe sturen, zodat hij helderder lijkt, en de straal die van ons af is gericht, heeft zijn licht in een richting van ons af gericht, zodat hij zwakker lijkt.
De afbeelding van de Event Horizon Telescope van de jets in Centaurus A geeft de positie aan van het onzichtbare superzware zwarte gat (met pijlen), de motor die het fenomeen aandrijft. Krediet: EHT/M. Janssen et al., geannoteerd door Phil Plait
Zorgvuldig onderzoek van de geometrie van de jets geeft de locatie aan van het anders onzichtbare centrale superzware zwarte gat in Centaurus A, wat nodig is om te begrijpen hoe het de jets lanceert. Een conclusie die astronomen hieruit hebben getrokken, is dat de jets in Centaurus A erg veel lijken op die in het enorme elliptische sterrenstelsel M87, het vorige doelwit van de telescoop.
waarom is koude achtervolging beoordeeld met r
Zwarte gaten van elke omvang kunnen jets lanceren - van een paar keer de massa van de zon tot kolossen met miljarden zonnemassa's - en sommige straaleigenschappen schalen met de massa van het zwarte gat. Het zwarte gat in Centaurus A is ongeveer 55 miljoen keer de massa van de zon, precies in het midden van dat bereik, en de jets lijken diezelfde regel te volgen. Dat is een belangrijke aanwijzing voor hoe dit allemaal werkt.
Centaurus A is een elliptisch sterrenstelsel met een brede ring van stof om het midden (mogelijk als gevolg van een recente botsing met een ander sterrenstelsel) en het centrale zwarte gat lanceert materiestralen die zich over honderdduizenden lichtjaren uitstrekken. De Event Horizon Telescope toont het centrale gebied in ongekend detail. Krediet: Radboud Universiteit; ESO/WFI; MPIfR/ESO/APEX/A. Weiss et al.; NASA/CXC/CfA/R. Kraft et al.; EHT/M. Janssen et al.
Deze foto's zijn een enorme sprong in resolutie, 16 keer beter dan ooit tevoren. Maar zelfs hogere resoluties zijn nog steeds mogelijk, inzoomen op het zwarte gat en mogelijk de schaduw ervan onthullen , zoals Event Horizon Telescope deed met M87. Dat zal astronomen helpen veel meer te leren, zoals hoe krachtig de magnetische velden zijn in de buurt van het zwarte gat, wat er precies aan de basis van de jet gebeurt waar het wordt versneld, hoeveel gas het zwarte gat omringt (zowel in de schijf als net in de volume eromheen).
Toch zien deze afbeeldingen objecten met een diameter van maar liefst 15 miljard km, minder dan twee keer zo groot als de baan van Neptunus! Let wel, Centaurus A is 120 miljoen biljoen kilometer van ons , dus dat is ongelooflijk.
Ik zal opmerken dat al deze gegevens werden verkregen in slechts ongeveer 105 minuten van het observeren van het centrum van de melkweg. Het is een verbazingwekkende prestatie, en laat zien dat er nog veel meer gaat komen. Veel astronomen hopen dat we binnenkort waarnemingen krijgen van het superzware zwarte gat in ons eigen sterrenstelsel.
Dat is om verschillende redenen eigenlijk moeilijk te doen (het materiaal beweegt bijvoorbeeld snel en de helderheid verandert op korte tijdschalen, waardoor deze waarnemingen moeilijk zijn), maar elke keer dat ik nieuwe beelden zoals deze zie, word ik nog enthousiaster om onze eigen foto's te zien lokaal monster. Hopelijk snel!
v voor vendetta gezond verstand media
