Een record van genialiteit en gulzigheid

Helderheid vergelijkbaar met 500 biljoen zonnen: astronomen hebben op dit moment het helderste bekende object in het universum gerapporteerd. Het is een quasar – een actieve galactische kern. Uit berekeningen bleek dat de kracht van de straling te danken is aan een lichtgevende schijf van materie, die op zijn beurt wordt aangedreven door een ‘donker wezen’ dat hongerig is naar records: het superzware zwarte gat in het hart van het sterrenstelsel verslindt ongeveer één zonsmassa per dag.

De kortvormige quasar staat voor ‘quasar-stellair object’ – deze naam geeft aan dat deze objecten voor een waarnemer als heldere sterren kunnen verschijnen. Maar eigenlijk zijn het gigantische structuren ver weg van ons: quasars zijn de stralende kernen van sterrenstelsels die tot de helderste objecten in het universum behoren. De helderheid is te danken aan de invloed van het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg. Het trekt materie uit de omgeving aan, die een roterende schijf vormt, en vervolgens door de zwaartekrachtreus in stukken wordt gezogen. Door de energie die vrijkomt in de vorm van straling schijnt de accretieschijf zo intens dat licht ons ondanks soms enorme afstanden bereikt.

Bakens van het universum aan de horizon

Veel quasars zijn al bekend en gekarakteriseerd. Het volgende is van toepassing: Over het algemeen duiden helderdere zwarte gaten op sneller groeiende superzware zwarte gaten. Als het erop aankomt, biedt het internationale team van astronomen nu superlatieven. Het object, genaamd J0529-4351, is al lang bekend, maar men dacht dat het een ster was. “Het lijkt verrassend dat deze quasar tot nu toe ongeïdentificeerd is gebleven, terwijl we zoveel minder indrukwekkende exemplaren kennen”, zegt coauteur Christopher Onken van de Australian National University (ANU) in Canberra. Zoals hij en zijn collega's uitleggen, komt dit door de sterke helderheid van J0529-4351. Een automatische analyse van gegevens van de Gaia-satelliet van de European Space Agency classificeerde het object als te helder om als quasar te worden beschouwd en identificeerde het in plaats daarvan als een ster.

Maar door waarnemingen gedaan door de 2,3-meter telescoop van de Australian National University bij het Siding Spring Observatory in Australië konden onderzoekers bewijzen dat J0529-4351 geen ster kon zijn: de karakteristieke roodverschuiving van het licht liet zien dat het object heel ver weg was. weg.. Het is – en daarom is het een quasar. Om meer details te onthullen, richtten astronomen zich op J0529-4351 met extra telescopen en analyse-instrumenten. De X-Shooter-spectrograaf van de Very Large Telescope (VLT) van de European Southern Observatory (ESO) leverde de belangrijke gegevens op. Wetenschappers pasten de informatie vervolgens toe in modellen waarmee conclusies konden worden getrokken over de eigenschappen van de verantwoordelijke quasar of zwarte gat.

Superlatieven verschijnen

Hieruit bleek dat quasar J0529-4351 meer dan twaalf miljard lichtjaar verwijderd is van de aarde. Het lijkt nog steeds prominent aanwezig omdat het 500 biljoen keer helderder schijnt dan de zon. Dit maakt J0529-4351 niet alleen het helderste object in zijn soort, maar ook het helderste object dat ooit is waargenomen, zeggen astronomen. Een paar jaar geleden waren er berichten over een quasar die leek te schijnen met de kracht van 600 biljoen zonnen. Maar later bleek dat de helderheid werd versterkt door zwaartekrachtlenzen – een sterrenstelsel dat zich tussen ons en de verre quasar bevindt. De werkelijke helderheid van J043947.08+163415.7 werd vervolgens teruggebracht tot ongeveer elf biljoen zonnelichtsterktes. In het geval van quasar J0529-4351 zijn er echter geen tekenen van een lenseffect, schrijven de auteurs.

Wat verantwoordelijk zou kunnen zijn voor de enorme helderheid kan worden afgeleid uit de modelleringsresultaten, zoals de astronomen zeggen: ‘Al dit licht komt van een hete accretieschijf met een diameter van ongeveer zeven lichtjaar – dit zou de grootste accretieschijf ter wereld kunnen zijn. universum.” zegt co-auteur Samuel Lai van de Australian National University. Het gaat over een zwart gat waaraan wetenschappers ook verbazingwekkende kenmerken kunnen toewijzen: “We hebben het snelst groeiende zwarte gat ontdekt dat tot nu toe bekend is. Het heeft een massa van 17 miljard zonsmassa's en verbruikt iets meer dan één zonsmassa per dag.

Het onderzoeksteam wil nu quasar J0529-4351, oftewel het snelgroeiende zwarte gat, blijven observeren. De ontdekking en studie van verre, superzware zwarte gaten zou licht kunnen werpen op enkele mysteries van het vroege universum. Volgens de auteurs vormt J0529-4351 nu een ideaal doelwit voor de GRAVITY+-upgrade van de VLT Interferometer (VLTI) van de European Southern Observatory, die tot doel heeft de massa van zwarte gaten nauwkeuriger vast te leggen. Het team heeft ook hoge verwachtingen van de Extremely Large Telescope (ELT) van de European Southern Observatory, die momenteel wordt gebouwd in de Atacama-woestijn in Chili.

Bron: European Southern Observatory Gespecialiseerd artikel: Natuurlijke astronomie, doi: 10.1038/s41550-024-02195-x

© Wissenschaft.de – Martin Viewe