Wat was er eerder, de allesverslindende superzware zwarte gaten die materie opslokken of de enorme sterrenstelsels waarin ze zich bevinden? Uit recente waarnemingen van een ‘dakloos’ zwart gat is een geheel nieuw scenario naar voren gekomen: zwarte gaten ‘bouwen’ wellicht hun eigen sterrenstelsel. Dit zou kunnen verklaren waarom de massa van zwarte gaten groter is in sterrenstelsels die meer sterren bevatten. Het onderzoeksresultaat is gepubliceerd in een paper in Astronomy & Astrophysics.
“De ‘kip-of-ei-vraag’ (wat was er eerder, het sterrenstelsel of zijn zwarte gat) is momenteel een van de meest besproken onderwerpen in de astrofysica”, zegt eerste auteur David Elbaz. “Onze onderzoeksresultaten duiden erop dat superzware zwarte gaten stervorming kunnen veroorzaken en zo hun eigen sterrenstelsel ‘bouwen’."
De astronomen kwamen tot deze opmerkelijke conclusie door de quasar HE450-2958 uitgebreid te observeren. Dit eigenaardige object, zo’n vijf miljard lichtjaar van ons verwijderd, is de enige quasar waarvan nog geen sterrenstelsel is gedetecteerd.
Tot nu toe vermoedde men dat het sterrenstelsel waarin deze quasar zich bevindt, schuilgaat achter enorme hoeveelheden stof. Daarom maakten de astronomen mid-infraroodonamen met ESO’s Very Large Telescope. Op die golflengten schijnen stofwolken heel helder en zijn ze gemakkelijk te detecteren. Die stofwolken vonden de astronomen niet, maar ze ontdekten wel een ogenschijnlijk niet-verwant sterrenstelsel in de buurt van de quasar dat aan de lopende band sterren produceert, ongeveer 350 per jaar, honderd keer zoveel als gebruikelijk voor sterrenstelsels in het nabije heelal.
Eerdere waarnemingen lieten zien dat het begeleidende sterrenstelsel onder vuur ligt: de quasar spuugt een 'jet' hoogenergetische deeltjes en een stroom snel bewegend gas naar zijn metgezel. Deze injectie van materie en energie in het sterrenstelsel kan betekenen dat de quasar wellicht zelf de stervorming veroorzaakt en daarbij zijn eigen sterrenstelsel creëert; in dat scenario zou het sterrenstelsel zijn gevormd uit gaswolken die zijn geraakt door de krachtige jets van de quasar.
“De twee objecten zullen in de toekomst zeker samensmelten: de quasar beweegt met een snelheid van slechts enkele tienduizenden kilometers per uur en hun onderlinge afstand is slechts 22 duizend lichtjaar,” zegt Elbaz. “Hoewel de quasar nu nog ‘naakt’ is, zal hij uiteindelijk ‘gekleed’ zijn, wanneer hij met zijn sterrijke metgezel is versmolten. Hij zal dan uiteindelijk in een sterrenstelsel wonen, net als andere quasars.”
Toekomstige instrumenten, zoals de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, de European Extremely Large Telescope en de NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope kunnen op zoek gaan naar dergelijke objecten die nog verder weg liggen en zo het verband onderzoeken tussen zwarte gaten en de vorming van sterrenstelsels in het verre heelal.
ESO-persbericht
Filmpje op de ESO-website
Zwart gat lijkt eigen sterrenstelsel te ‘bouwen’
