Science publicatie: Jets blazen gas uit sterrenstelsel

De jets uit een superzwaar zwart gat in de kern van een melkwegstelsel blazen het gas uit het stelsel weg. Onderzoek onder leiding van Raffaella Morganti (ASTRON, Rijksuniversiteit Groningen) heeft hiervoor het eerste duidelijke bewijs geleverd. De resultaten worden op 6 september gepubliceerd in Science.

Tekst: NOVA

Voor astronomen was het een raadsel waarom zoveel melkwegstelsels bijna door hun gasvoorraad heen zijn en nauwelijks meer nieuwe sterren vormen. De uitstroom van gas is in het verleden herhaaldelijk waargenomen, maar de oorzaak hiervan was onbekend. Het vermoeden dat jets - de straalstromen van plasma die worden weggeschoten door het centrale superzware zwarte gat - het gas verdrijven is nu bevestigd met waarnemingen door een combinatie van radiotelescopen op diverse continenten, die samen een telescoop vormen ter grootte van de aarde.

Met dit zogeheten VLBI-netwerk is de kern van het melkwegstelsel 4C12.50 met ultrahoge resolutie waargenomen. Deze waarnemingen maakten het voor het eerst mogelijk om de gasuitstroom te lokaliseren, en om vast te stellen dat het gas op hoge snelheid de kern van het melkwegstelsel verlaat.

Morganti: “Wij vermoedden al dat de jets belangrijk waren op grond van eerder onderzoek met bijvoorbeeld de Westerbork-radiotelescoop. Met deze extreem nauwkeurige waarnemingen konden wij eindelijk de verdeling van het gas in kaart brengen. De uitkomst had niet beter overeen kunnen komen met onze verwachtingen".

Het gas stroomt het melkwegstelsel uit met een snelheid van 1000 kilometer per seconde. Ondanks de enorme duw die het gas krijgt van de jet is zijn temperatuur laag. “Dit resultaat was nogal onverwacht”, zegt coauteur Tom Oosterloo (ASTRON, RUG). “Toch is dit precies de reden dat stervormingstheorieën en waarnemingen overeenkomen. Vooral koud gas vormt de bouwstenen van nieuwe sterren, maar het wordt weggedreven door de jet.”

Door de hoge precisiewaarnemingen met VLBI (Very Long Baseline Inteferometry) kon het team inzoomen tot vlakbij de kern van het melkwegstelsel 4C12.50, op 2 miljard lichtjaar afstand van de aarde. JIVE-astronoom Zsolt Paragi: "Met behulp van deze techniek, waarbij radiotelescopen op honderden tot duizenden kilometers afstand van elkaar staan, hebben we gas kunnen traceren in de onmiddellijke nabijheid (slechts 300 lichtjaar!) van het superzware zwarte gat van 4C12.50."

Uit het succes van deze waarnemingen blijkt dat VLBI geschikt is voor het bestuderen van de invloed van een superzwaar zwart gat op het gas dat zich in zijn directe nabijheid bevindt. Morganti  zal deze techniek gaan gebruiken om objecten zoals 4C12.50 te bestuderen in het onderzoeksproject ‘Exploiting new radio telescopes to understand the role of AGN in galaxy evolution' waarvoor zij vorig jaar een ERC Advanced Grant heeft ontvangen.

Bron: persbericht NOVA