De Multi Wavelength-werkgroep van de EHT-samenwerking vond de gammaflits in de data van de tweede EHT-waarneemcampagne die in april 2018 werd uitgevoerd en waarbij meer dan 25 telescopen in de ruimte en op de grond waren betrokken. Het is de eerste waarneming in meer dan tien jaar van een hoogenergetische gammaflits (met fotonen met de energie tot duizenden miljarden keren zo hoog als die van zichtbaar licht) vanuit het superzware zwarte gat M87*. De onderzoekers gebruikten bijna gelijktijdige spectra van het sterrenstelsel, met het breedste golflengtebereik ooit.
De astronomen hopen in de waarnemingen met onder andere de gevoeligere EHT-array uit 2021 en 2022, en waarnemingen die daarmee gepland staan voor de komende jaren, meer inzicht te krijgen in de fysica rond het superzware zwarte gat M87*. Coördinerend auteur Giacomo Principe (Universiteit van Triëst, Italië) licht toe: “Ook hopen we meer zicht te krijgen op de oorsprong en mechanismen die verantwoordelijk zijn voor de emissie van de gammastraling”.
De relativistische straalstroom die door de onderzoekers is onderzocht, is verrassend groot. Hij bereikt afmetingen die de waarnemingshorizon van het zwarte gat tientallen miljoenen keren (zeven orden van grootte) overschrijden - vergelijkbaar met het verschil in omvang van een bacterie en de grootst bekende blauwe vinvis. De gammaflits, die ongeveer drie dagen duurde, had een hogere energie dan de flitsen die doorgaans door radiotelescopen uit het gebied rond een zwart gat worden gedetecteerd.
De data laten ook een significante variatie zien in de positiehoek van de asymmetrie van de ring (de zogeheten waarnemingshorizon van het zwarte gat) en de positie van de straalstroom, wat een verband suggereert tussen deze structuren op zeer verschillende schalen. “Hoe en waar deeltjes worden versneld in de jets van superzware zwarte gaten is een al lang bestaand mysterie. Voor het eerst kunnen we directe opnamen van de regio’s nabij de waarnemingshorizon tijdens gammaflitsen toetsen aan theorieën over het ontstaan van de flitsen,” zegt Sera Markoff, hoogleraar aan de Universiteit van Amsterdam en coauteur van de paper.
De gegevens werden verzameld door de Event Horizon Telescope (EHT)-samenwerking tijdens een multi-golflengte-waarneemcampagne in 2018, met behulp van een groot aantal ruimtetelescopen, zoals NASA's Fermi, NuSTAR, Chandra en Swift, samen met drie van de grootste Cherenkov-telescopen: H.E.S.S., MAGIC en VERITAS.
Wetenschappelijke artikel
Preprint