De Event Horizon Telescope heeft bij waarnemingen over meerdere jaren veranderende polarisatiepatronen gedetecteerd bij een superzwaar zwart gat. Ook kon de telescoop de richting van een smalle deeltjesbundel die met de snelheid van het licht uit de rand van het gat schiet, beter bepalen. Onder anderen Michael Janssen van de Radboud Universiteit was betrokken bij het onderzoek.
De Event Horizon Telescope (EHT)-samenwerking heeft nieuwe, gedetailleerde beelden onthuld van het superzware zwarte gat in het centrum van het sterrenstelsel M87. De beelden tonen een dynamische omgeving met veranderende polarisatiepatronen – de richting waarin magnetische golven rondom een zwart gat bewegen – in de buurt van het zwarte gat. Bovendien hebben de onderzoekers de eerste tekenen gevonden van de basis van de jet die uit de rand van het gat schiet. Ze zagen dat deze jet in verbinding staat met de ring rond het zwarte gat. De nieuwe waarnemingen, geven inzicht in hoe materie en energie zich gedragen in de extreme omgeving van een zwart gat (Astronomy & Astrophysics, 16 september).
M87 is ongeveer 55 miljoen lichtjaar van de aarde verwijderd en bevat een superzwaar zwart gat dat meer dan zes miljard keer zoveel massa heeft als de zon. De EHT, een wereldwijd netwerk van radiotelescopen dat samen een observatorium ter grootte van de aarde vormt, legde in 2019 voor het eerst het iconische beeld van de schaduw van het zwarte gat van M87 vast, en voegde daar in 2021 polarisatie aan toe. Door observaties uit 2017, 2018 en 2021 te vergelijken, hebben wetenschappers nu een volgende stap gezet in het begrijpen van hoe magnetische velden in de buurt van het zwarte gat in de loop van de tijd veranderen.
Tussen 2017 en 2021 keerde het polarisatiepatroon om: in 2017 leken de magnetische velden in één richting te draaien, in 2018 stabiliseerden ze zich en in 2021 keerden ze om en draaiden ze in de tegenovergestelde richting. De effecten van hoe deze polarisatie in de loop van de tijd verandert, duiden op een evoluerende, turbulente omgeving waarin magnetische velden een cruciale rol spelen bij het bepalen hoe materie in het zwarte gat valt en hoe energie naar buiten wordt geslingerd.
‘Door werk van Nederlandse wetenschappers zagen we tegelijk met de draaiing van de polarisatie een gammaflits. We weten dat magnetische velden een grote rol spelen bij de versnelling van deeltjes die tot zo’n flits kunnen leiden, dus het is mogelijk dat er een verband bestaat tussen de draaiing en deze flits,’ zegt Sera Markoff van de Universiteit van Amsterdam.
Cruciaal was dat bij de EHT-waarnemingen van 2021 twee nieuwe telescopen werden gebruikt – Kitt Peak in Arizona en NOEMA in Frankrijk – die de gevoeligheid en beeldhelderheid verbeterden. Hierdoor konden wetenschappers voor het eerst met de EHT de richting van de jet van M87 beter bepalen.
Jets zoals die van M87 spelen een cruciale rol in de evolutie van sterrenstelsels: ze reguleren de stervorming en verspreiden energie op grote schaal. (EE)
Oorspronkelijk persbericht