Het onderzoeksteam observeerde sterrenstelsel M81, op 12 miljoen lichtjaar van ons verwijderd. In de kern van M81 bevindt zich een superzwaar zwart gat van 70 miljoen maal de massa van de zon, dat energie en straling opwekt door gas vanuit het centrum van het sterrenstelsel met hoge snelheid naar zich toe te trekken.
In tegenstelling tot superzware gaten voeden stellaire zwarte gaten zich op een andere manier. Een stellair zwart gat, dat ongeveer tien zonsmassa’s heeft, verkrijgt nieuw materiaal door gas te onttrekken aan een begeleidende ster die om hem heen draait. Omdat de twee soorten zwarte gaten in verschillende omgevingen bestaan en hun materie verkrijgen van verschillende bronnen, bleef de vraag of ze op dezelfde manier ‘gevoed’ worden.
Het onderzoeksteam vergeleek de eigenschappen van het zwarte gat in M81 met die van stellaire zwarte gaten met behulp van nieuwe observaties gedaan met Chandra’s röntgensatelliet en een aantal aardse telescopen, en een gedetailleerd theoretisch model. De resultaten laten zien dat zwarte gaten ongeacht hun massa inderdaad op dezelfde manier ‘eten’ en een gelijke verdeling van röntgenstraling, zichtbaar licht en radiostraling produceren.
Een van de implicaties van Einsteins algemene relativiteitstheorie is dat zwarte gaten simpele objecten zijn en dat alleen hun massa en draaiing van invloed zijn op de ruime-tijd. Dit onderzoek bevestigt deze eenvoud ondanks de gecompliceerde omgevingsfactoren.
“Ons onderzoek bevestigt dat de voedingspatronen van zwarte gaten van verschillende afmetingen erg op elkaar lijken,” aldus Sera Markoff. “Wij dachten dit al, maar konden het tot nu toe niet bevestigen. Het blijkt dat ons model werkt voor zowel het gigantische zwarte gat in M81 als voor de kleinere zwarte gaten. Alles rond dit enorme zwarte gat ziet er hetzelfde uit, alleen is het tien miljoen maar groter.”
Het model waarmee Markoff en haar collega’s de zwarte gaten bestudeerden bestaat uit een zwak stralende schijf van materie die om het zwarte gat draait. Deze structuur zou voornamelijk röntgenstraling en zichtbaar licht produceren. Een gebied met heet gas rond een zwart gat zou vooral gezien worden in ultraviolet en röntgenstraling. Jets opgewekt door het zwarte gat zorgen voor de radio- en röntgenstraling. Data op verschillende golflengten is nodig om deze overlappende stralingsbronnen uit elkaar te halen.
Astronomen vermoeden dat er een derde soort zwarte gaten bestaat, met een massa tussen die van superzware en stellaire gaten in. Kandidaten voor zulke zwarte gaten zijn al geïdentificeerd maar het bewijs ervan is nog controversieel. Met behulp van dit onderzoek kunnen een aantal van de eigenschappen van zulke zwarte gaten voorspeld worden.
Chandra website
Deze compositiefoto van het spiraalstelsel M81 toont röntgenstraling (blauw), zichtbaar licht (groen), infrarood licht (roze) en ultraviolet (paars). De inzet laat een close-up zien van het Chandra beeld. In de kern van M81 bevindt zich een superzwaar zw
