Een internationaal team van astronomen heeft één van de beste beelden ooit gemaakt van enorme bellen, geproduceerd door een zwart gat. Zij maakten deze opname met de Internationale LOFAR Telescoop (ILT), ontworpen en gebouwd door ASTRON, op heel lage frequenties. Het beeld laat een enorme ballonvormige bol zien, gevuld met plasma dat radiogolven uitzendt en in omvang groter is dan een compleet sterrenstelsel. Deze ‘ballon’ is langzaam opgeblazen door één van de superzwaarste zwarte gaten in onze kosmische achtertuin.
De wetenschappers observeerden het enorme, ellipsvormige sterrenstelsel Messier 87 (M87), in het midden van een cluster van sterrenstelsels in het sterrenbeeld Maagd. Dit stelsel is tweeduizend keer zwaarder dan onze eigen Melkweg en heeft één van de zwaarste zwarte gaten die ooit ontdekt zijn, met een massa van zes miljard keer die van onze zon. Om de paar minuten slokt het zwarte gat materie op zo groot als onze hele aarde, waarbij het een deel omzet in straling en een nog groter deel in krachtige stralen van ultrasnelle deeltjes.
Zwarte gaten slikken niet alleen materie in, ze kunnen ook een deel van die materie weer uitwerpen. De uitgeslingerde materie verschijnt dan in de vorm van een hete plasmastroom en verlaat het sterrenstelsel waarin het zwarte gat zich bevindt, met bijna de snelheid van het licht. Als het plasma snelheid mindert, ontstaat een grote, dunne ballon die het hele sterrenstelsel en de omgeving van dat stelsel verzwelgt. Deze plasmaballon is niet te zien met optische telescopen, maar wel waar te nemen op lage radiofrequenties met de LOFAR-telescoop.
“Dit resultaat is heel belangrijk,” zegt Francesco de Gasperin, eerste auteur van de paper die gepubliceerd zal worden in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics. “Het laat de mogelijkheden van LOFAR zien en het biedt overweldigend bewijs voor de sterke interactie tussen het superzware zwarte gat van het sterrenstelsel en de omgeving van het stelsel. Zoals symbiotische soorten”, zegt De Gasperin, “leiden het sterrenstelsel en het superzware zwarte gat intiem verstrengelde levens, waarbij het stelsel het zwarte gat voedt met materie en het zwarte gat energie teruggeeft aan het stelsel”.
De sterrenkundigen maakten deze opname in de testfase van de nieuwe LOFAR-telescoop, op radiofrequenties boven 120 MHz. “Dit is de eerste keer dat een dergelijk beeld van zulke hoge kwaliteit mogelijk is op deze lage frequenties”, zegt coauteur Prof. Heino Falcke, bestuursvoorzitter van de ILT. “Voor een radiotelescoop is dit een van de moeilijkst waar te nemen gebieden aan de hemel. Resultaten van zulke hoge kwaliteit zo vroeg in de ontwikkeling van de LOFAR-telescoop, dat hadden we niet verwacht.”
De sterrenkundigen ontdekten aan de hand van de radiogolven dat de ballonnen verrassend genoeg heel jong zijn, ongeveer 40 miljoen jaar oud, wat op kosmische tijdschalen niet meer dan een ogenblik is. De waarneming op deze lage frequentie onthult geen overblijfselen van emissie buiten de grenzen van de bel. Dat betekent dat hij extreem goed bewaard is gebleven, nog steeds wordt aangevuld met nieuwe deeltjes en dat het geen overblijfsel is van een activiteit die lang geleden gebeurde.
Superzwaar zwart gat blaast enorme bel
