Arecibo overleeft de orkaan Irma: de op één na grootste radiotelescoop staat nog steeds

AUSTIN, Texas - Een half dozijn forse zwarte gaten verbergen waar ze het minst verwacht worden, in relatief magere melkwegstelsels. De ontdekking impliceert dat sterrenstelsels geen uitpuilende buiken nodig hebben om monsterlijke zwarte gaten te bevatten.

Tot nu toe dachten astronomen dat centrale concentraties van sterren, galactische uitstulpingen genoemd, nodig waren om zwarte gaten te laten groeien. Onze eigen Melkweg heeft, zoals de meeste spiraalstelsels, zo'n uitstulping. In veel grote sterrenstelsels voedt de verdikking vreetbuien door het zwarte gat, waardoor een chaotisch tafereel ontstaat met hoge snelheden en overvloedige straling.

Sommige kleinere en dunnere sterrenstelsels - die zonder uitstulpingen - hebben geen bewijs voor superzware zwarte gaten.

Nieuwe waarnemingen van de Spitzer Space Telescope laten echter zien dat galactische obesitas niet de enige weg is naar het genereren van zwart gat.

"Deze bevinding daagt het huidige paradigma uit," zei Shobita Satyapal van de George Mason University in Fairfax, Va. "Het feit dat sterrenstelsels zonder uitstulpingen zwarte gaten hebben, betekent dat de uitstulpingen niet de bepalende factor kunnen zijn." Satyapal presenteerde het onderzoek hier tijdens een bijeenkomst van de American Astronomical Society.

In plaats daarvan denken ze dat donkere materie, een onzichtbare substantie waarvan gedacht wordt dat ze verantwoordelijk is voor ongeveer 85 procent van alle materie in het universum, mogelijk een rol speelt in de vroege ontwikkeling van supermassieve zwarte gaten.

Ardennen of geen bolling

Uit eerder onderzoek is gebleken dat hoe massiever de bobbel is, hoe massiever het bijbehorende zwarte gat. Dat leidde ertoe dat astronomen dachten dat de uitstulping van een melkwegstelsel en zijn superzware zwarte gat nauw met elkaar verbonden waren.

Onze Melkweg is bijvoorbeeld een enorme schijf van sterren zoals van bovenaf gezien. Maar als het bekeken wordt, lijkt het op de vorm van een vliegtuig dat rechtop wordt gezien met zijn vleugels uitgestrekt. De vleugels vertegenwoordigen de schijf van de melkweg, en de bolvormige romp zou de verdikking zijn.

Het grotendeels slapende zwarte gat in het centrum van onze Melkweg weegt enkele miljoenen keer de massa van de zon. In meer actieve sterrenstelsels kunnen zwarte gaten een miljard zonsmassa's overstijgen. (De record-setter, op 18 miljard zonnemassa's, werd deze week aangekondigd.)

"Wetenschappers redeneerden dat op de een of andere manier de vorming en groei van melkweguitstulpingen en hun centrale zwarte gaten nauw verbonden zijn," zei Satyapal.

Een paar recente studies hebben astronomen ertoe gebracht het conventionele denken in vraag te stellen. In 2003 ontdekten wetenschappers een relatief 'lichtgewicht' superzwaar zwart gat in een sterrenarme melkweg. En nog meer recentelijk ontdekten Satyapal en haar team een ​​ander superzwaar zwart gat op de loer in een eveneens slanke melkweg.

Nu hebben Satyapal en haar collega's zes monsterlijke zwarte gaten in dunne sterrenstelsels met minimale uitstulpingen naar boven gehaald.

Versluierd door stof

Satyapal suggereert dat deze zwarte gaten pas onlangs zijn ontdekt omdat ze zijn omhuld door hun stoffige verblijfplaatsen. Sterrenstelsels met zulke minimale midsecties hebben de neiging extreem stoffig te zijn. Infrarood licht kan het stof binnendringen, wat betekent dat Spitzer de zwarte gaten kon ontmaskeren met zijn infraroodmogelijkheden.

"Een voedend zwart gat spuugt hoogenergetisch licht uit dat veel van het gas in de kern van de melkweg ioniseert," zei Satyapal.

Misschien speculeert Satyapal, het ontbrekende stuk van de zwart-gatpuzzel is donkere materie. Al vroeg in het leven van de melkweg zou deze onzichtbare materie op de een of andere manier de massa van het zwarte gat kunnen bepalen. Andere theoretici hebben de afgelopen jaren gedacht dat donkere materie een integraal onderdeel was van de vorming van sterrenstelsels.

"Misschien diende de uitstulping slechts als een proxy voor de massa van de donkere materie," zei Satyapal. Dus de hoeveelheid donkere materie is 'de echte bepalende factor achter het bestaan ​​en de massa van een zwart gat in het centrum van een melkweg'.

De studie zal worden gepubliceerd in het 10 april nummer van de Astrophysical Journal.

  • Video: zwarte gaten: kromme ruimte en tijd
  • Video: Death Star Galaxy
  • Top 10 gekste dingen in de ruimte