Röntgensatelliet vindt zwarte gaten die net actief zijn geworden

Astronomen hebben bewijzen gevonden dat kleine, maar heldere radiobronnen de ‘babyfase’ vertegenwoordigen van de zeer grote radiostelsels. Het team, onder leiding van de Utrechtse astronoom Jacco Vink, onderzocht de röntgenstraling van een speciale klasse radiostelsels (Gigaherz Peaked Spectrum Sources), die lijken op radiostelsels met jets die uitgestoten worden door een zwaar zwart gat in het midden van zo'n stelsel. Echter, in deze radiostelsels zijn de jets zeer klein. De conclusie van de sterrenkundigen is dat het radiostelsels betreft die nog heel jong (een paar honderd tot een paar duizend jaar oud) zijn en dus nog geen tijd hebben gehad om ‘volwassen’ te worden. De bevindingen zijn deze maand gepubliceerd in de ‘Monthly Notices’ van de Royal Astronomical Society.

De astronomen hebben gekeken naar de röntgenstraling omdat die van vlakbij het zwarte gat komt en direct iets vertelt over de motor achter de jet. Een andere maat voor de activiteit van het zwarte gat is de optische lichtkracht. De grote helderheid van de straling uit de nabijheid van het zwarte gat zou het hele sterrenstelsel moeten belichten en het gas doen gloeien in zichtbaar licht. Uit de Utrechtse studie blijkt nu dat die optische lichtkracht in de onderzochte stelsels veel minder sterk is dan voor stelsels met grote jets, terwijl de radiolichtkracht ongewoon helder is. De verklaring hiervoor is dat het jonge radiostelsels betreft, waarvan de zwarte gaten net begonnen zijn actief te worden. Het zwarte gat moet immers lange tijd helder zijn, voordat een groot deel van het sterrenstelsel oplicht.

Vink: “Het duurt zo’n 100.000 jaar voordat het gas zodanig is verhit door de straling dat het zelf voldoende licht uitstraalt. De centrale lichtbron is hier dus ‘net’ aangegaan. En met ‘net’ wordt bedoeld enkele honderden jaren geleden, en dat is kort voor astronomische begrippen.”

Tot voor kort waren er twee verklaringen voor de geringe grootte van
de radiojets: of de dichtheid in de stelsels is veel hoger waardoor de groei van de jet verhinderd wordt, of de jets zijn pas sinds kort gevormd. Het nieuwe onderzoek heeft dus aangetoond dat de laatste verklaring de juiste is. Bovendien blijkt uit de studie dat de absorptie in de richting van de zwarte gaten niet anders is dan die van grote radiostelsels.

Voor het onderzoek hebben Vink c.s. met de ESA-satelliet XMM-Newton gekeken naar de vijf helderste bronnen aan de noordelijke hemel, die boven het Galactisch Vlak staan. Daarvoor waren er maar twee andere van dergelijke stelsels waargenomen in het röntgen.