Wetenschap – De explosie vastleggen: de grootste explosie waargenomen in het universum – Kennis

SOUTHAMPTON (AP) – Ongeveer acht miljard jaar geleden viel een grote wolk waterstof in een superzwaar zwart gat – wat de meest energieke explosie veroorzaakte die astronomen ooit hebben waargenomen. De stralingsuitbarsting was 10 keer krachtiger dan welke bekende supernova dan ook en duurde meer dan drie jaar, schrijven de wetenschappers onder leiding van Philip Wiseman van de Britse Universiteit van Southampton in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Aanvankelijk konden hemelonderzoekers de ongebruikelijke kosmische gebeurtenis niet begrijpen. Alleen observatie met veel verschillende instrumenten, van het langegolf-infraroodbereik tot hoogenergetische röntgenstralen, hielp hen een verklaring te vinden. De explosie is met het blote oog niet te zien.

Explosies zijn niet ongebruikelijk in het universum: van thermonucleaire explosies op stervende sterren, tot supernova’s die hele sterren uit elkaar scheuren, tot stralingsexplosies die optreden wanneer superzware zwarte gaten sterren volledig opslokken. De reikwijdte van dergelijke evenementen is rijk. Maar niets van dit alles kwam overeen met een bijzonder actieve hemelse gebeurtenis die was geclassificeerd onder de aanduiding AT2021lwx.

De eerste ontdekking

De explosie werd voor het eerst gedetecteerd in 2020 door de Zwicky Transit Facility, een speciale telescoop op Mount Palomar Observatory in de VS. Hiermee zoeken astronomen automatisch naar voorbijgaande gebeurtenissen in de lucht, zoals stellaire explosies. “We kwamen het toevallig tegen”, zei Wiseman volgens een verklaring van zijn universiteit. Een geautomatiseerde telescoop merkte de gebeurtenis op en sloeg alarm.

Aanvankelijk dachten de onderzoekers dat het een supernova was, of een ster die in een zwart gat viel. Verdere waarnemingen toonden aan dat de explosie plaatsvond in een melkwegstelsel ver, ver weg. Het licht deed er acht miljard jaar over om de aarde te bereiken – dus de explosie vond acht miljard jaar geleden plaats, ongeveer zes miljard jaar na de oerknal.

De lange afstand betekent ook dat de uitbarsting ongewoon krachtig was – en ongewoon lang duurde. “Normaal gesproken duren dergelijke uitbarstingen een paar maanden, en dan dalen de stralingsniveaus,” zei Wiseman. “Het is heel ongebruikelijk dat iets meer dan twee jaar zo helder schijnt.”

De enige objecten in het universum met een helderheid vergelijkbaar met AT2021lwx zijn quasars – superzware zwarte gaten in de centra van verre sterrenstelsels. Ze zenden straling uit omdat er voortdurend materie van buitenaf in valt en daarbij wordt opgewarmd. “Maar quasars zoals deze flikkeren, hun helderheid fluctueert enorm”, legt Mark Sullivan, Weizmanns collega aan de Universiteit van Southampton, uit.

Daarentegen nam de AT2021lwx eerst in ongeveer honderd dagen met een factor 100 toe in helderheid en neemt sindsdien heel langzaam af. Onderzoekers doorzochten oude gegevens voor meer vulkaanuitbarstingen van het lichaam – het mocht niet baten.

Oorzaak analyse

Om de oorzaak van de uitbarsting op te sporen, observeerden Weisman, Sullivan en hun collega’s het hemellichaam drie jaar lang met behulp van verschillende instrumenten. Met de aldus verkregen gegevens kwam uiteindelijk één scenario naar voren als de meest waarschijnlijke verklaring voor de explosie: een grote wolk van moleculaire waterstof zou in een zwart gat kunnen zijn gevallen dat een miljard keer de massa van onze zon heeft. De wolk werd niet in één klap opgeslokt, maar in delen – waardoor schokgolven ontstonden in de rest van de wolk en daardoor krachtige straling ontstond.

Astronomen hopen nog veel meer soortgelijke gebeurtenissen te vinden met de volgende generatie robottelescopen. “Omdat dergelijke uitbarstingen natuurlijk zeer zeldzaam zijn”, zegt Weissman. “Maar het is zo energiek dat het een belangrijke rol zou kunnen spelen in de evolutie van galactische centra.”

© dpa-infocom, dpa: 230512-99-657168/3