Met NASA’s Chandra röntgen-satelliet hebben astronomen een ongewoon merkteken gevonden in de sterke jet (of straalstroom) van een gigantisch zwart gat, dat op zijn weg botst met een onbekend object.
De ontdekking werd gedaan in het sterrenstelsel Centaurus A (Cen A), op ongeveer 12 miljoen lichtjaar van de aarde. Astronomen bestuderen Cen A al lang, omdat het superzware zwarte gat in het centrum zeer sterke jets uitzendt, die zich over het hele sterrenstelsel uitstrekken. Het zwarte gat spuit deze jets van hoogenergetische deeltjes niet weg vanuit het zwarte gat zelf, maar vanuit de zeer sterke zwaartekracht- en magnetische velden eromheen.
Op bijgaande afbeelding gemaakt op basis van waarnemingen van Chandra, is de röntgenstraling met lage energie weergegeven in roze, de röntgenstraling met gemiddelde energie in paars en de röntgenstraling met de hoogste energie in blauw. De onderzoekers stelden vast dat de jets op sommige plekken de lichtsnelheid benaderen. Op de langst belichte röntgenfoto ooit van Cen A vonden ze ook een V-vormige emissie die verbonden was met een heldere bron van röntgenstraling, wat nog niet eerder in dit sterrenstelsel was gezien.
Deze bron, die C4 wordt genoemd, bevindt zich dicht bij het pad van de jet van het superzware zwarte gat. De armen van de ‘V’ zijn minstens 700 lichtjaar lang.
Hoewel de onderzoekers wel een vermoeden hebben van wat er gebeurt, is de identiteit van het object dat wordt geraakt een raadsel. Het is te ver weg om details te kunnen zien.
Het onbekende object dat wordt geraakt, kan een enorme ster zijn, alleen of met een begeleidende ster. De röntgenstraling van C4 kan worden veroorzaakt door de botsing tussen de deeltjes in de jet en het gas in een wind die van de ster afwaait. Deze botsing kan turbulentie veroorzaken, waardoor de dichtheid van het gas in de jet toeneemt. Dit veroorzaakt op zijn beurt de röntgenstraling die door Chandra is gezien.
De vorm van de ‘V’ is echter niet helemaal duidelijk. De onderste arm van de ‘V’ loopt ongeveer evenwijdig met de jet, wat past bij turbulentie die zorgt voor versterkte röntgenstraling achter een obstakel in het pad van de jet. De andere arm van de ‘V’ is moeilijker te verklaren, omdat deze een grote hoek heeft met de jet, en astronomen weten niet zeker wat dat zou kunnen verklaren.
Dit is niet de eerste keer dat astronomen een jet van het zwarte gat in Cen A op een ander object zien botsen. Er zijn verschillende andere gevallen bekend waarbij een jet objecten lijkt te raken, mogelijk enorme sterren of gaswolken. C4 onderscheidt zich echter van deze gevallen doordat het in röntgenstraling een V-vorm heeft, terwijl andere obstakels in het pad van de jet elliptische vlekken in de röntgenfoto maken. Astronomen proberen nu uit te vinden waarom C4 deze afwijkende vorm heeft. Het zou te maken kunnen hebben met het soort object dat wordt geraakt en hoe de jet het object raakt. (EM)
CXC/MSFC: Chandra Sees Black Hole Stumble into Something in the Dark