Een kosmische botsing vastgelegd: Webb ontrafelt de geheimen van Centaurus A

De James Webb-ruimtetelescoop viert zijn vierjarig jubileum met adembenemende beelden van Centaurus A. De infraroodogen onthullen een verborgen wereld van stof, sterren en een actief superzwaar zwart gat.

De James Webb-ruimtetelescoop heeft een bijzonder jubileum: vier jaar aan wetenschappelijke opbrengsten die alle verwachtingen inmiddels overtroffen. Om dit te vieren, heeft NASA nieuwe beelden vrijgegeven van het nabije sterrenstelsel Centaurus A. Waar eerdere telescopen slechts een glimp konden opvangen, ontvouwt Webb nu een rijk en complex verhaal dat is geschreven in stof, sterren en de nasleep van een gewelddadige kosmische botsing.

De MIRI-opname van Centaurus A toont de gloeiende stofstructuren in het centrum. De warrelende, parallellogram-achtige band en de opvallende S-vorm zijn het gevolg van de actieve kern en een kosmische botsing van twee miljard jaar geleden. De rode puntjes zijn stoffige sterren of geboorteplaatsen van nieuwe sterren. Foto: NASA, ESA, CSA, STScI; bewerking: Alyssa Pagan (STScI), Joseph DePasquale (STScI), Macarena Garcia Marin (ESA Office at STScI)

Een sterrenstelsel met een gewelddadig verleden

Centaurus A, op slechts 11 miljoen lichtjaar afstand, is geen rustige buurman. Het sterrenstelsel draagt de duidelijke littekens van een grootscheepse botsing met een ander sterrenstelsel, zo’n twee miljard jaar geleden. Deze gebeurtenis heeft niet alleen het uiterlijk van dit sterrenstelsel voorgoed veranderd, maar heeft ook zijn kern van brandstof voorzien. De infraroodblik van Webb dringt nu door de dikke stofsluiers die het centrale gebied in zichtbaar licht verborgen hielden, een taak waarvoor de Hubble-ruimtetelescoop en de inmiddels gepensioneerde Spitzer-ruimtetelescoop te kort schoten.

Dit drieluik plaatst de Webb-beelden van Centaurus A (NGC 5128 / Caldwell 77) in perspectief. Linksboven een groothoekopname van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO), die de positie van de melkweg in de nachtelijke hemel toont. Rechts het nabij-infrarood- en midden-infraroodbeeld van Webb (NIRCam en MIRI), waar de dichte sterrenpopulatie in de kern zichtbaar wordt. Onderaan toont Webb’s MIRI-beeld de gloeiende stofstructuren en de actieve kern in detail. Samen onthullen ze de complexe schoonheid van dit sterrenstelsel op 11 miljoen lichtjaar afstand. Foto: NASA, ESA, CSA, STScI, ESO; bewerking: Alyssa Pagan (STScI)

Wil je niets van Scientias missen? Volg Scientias op Google Discover dan zie je al onze verhalen!

Een chaotische kern en stoffige structuren

Het hart van Centaurus A wordt bewoond door een superzwaar zwart gat dat zich tegoed doet aan het omringende materiaal. Dit proces creëert een actieve galactische kern die krachtige deeltjesjets en enorme energie de ruimte in stuurt. Webb’s MIRI-instrument (Mid-InfraRed Instrument) toont de stoffige structuren in ongekend detail, met een vervormde, parallellogramachtige band die door het centrum snijdt en slierten materiaal die zich naar buiten uitstrekken.

Vooral een opvallende S-vorm in het stof roept bij astronomen vragen op. Is deze unieke structuur het resultaat van de invloed van het zwarte gat, of is hij gevormd door de chaos van de oeroude botsing? Het zijn dit soort mysteries die Webb nu aan het licht brengt.

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Op heterdaad betrapt: onderzoekers leggen voor het eerst een zwart gat vast dat een krachtige jet uitstoot en Deze stralen uit een zwart gat zijn zo groot dat je er 140 Melkwegstelsels op een rij naast elkaar zou kunnen leggen. Of lees dit artikel: Monsterlijke radiojet in het piepjonge heelal ontdekt die alle records verbreekt.

Galactische archeologie met Webb

Eén van de meest indrukwekkende prestaties van Webb is het vermogen om in de dichte kern van Centaurus A individuele sterren te onderscheiden. Wat op de beelden lijkt op een korrelige textuur, blijkt een dicht opeengepakte veld van miljoenen sterren. Deze waarnemingen stellen astronomen in staat aan ‘galactische archeologie’ te doen.

Door de leeftijden en samenstelling van deze sterren te bestuderen, kunnen ze een tijdlijn van het sterrenstelsel reconstrueren: van de vorming van de oudste sterren tot de uitbarsting van nieuwe stervorming die werd veroorzaakt door de botsing. Het stof dat in de MIRI-beelden gloeit, is bovendien de grondstof voor toekomstige generaties sterren en planeten.

Deze infographic ontleedt de werking van superzware zwarte gaten in vier stappen. Ze voeden zich met gas en stof uit hun omgeving, wat leidt tot de lancering van bipolaire deeltjesjets en krachtige winden. Deze uitstromen kunnen het omringende gas verhitten, waardoor stervorming tijdelijk stopt, totdat het gas weer afkoelt en de cyclus opnieuw begint. Een feedbackloop die miljarden jaren kan duren. Afbeelding: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI)

Een dynamische wisselwerking

De invloed van het superzware zwarte gat reikt tot ver buiten de directe omgeving. Webb’s data, waaronder spectroscopische metingen, laten zien hoe snel bewegend, geïoniseerd gas naar buiten wordt gestuwd, vermoedelijk aangedreven door de activiteit van het zwarte gat. Dit weerspiegelt een complexe feedbackloop, waarin het zwarte gat zowel stervorming kan aanwakkeren door gas samen te drukken als kan onderdrukken door materiaal weg te blazen. Centaurus A biedt een uniek, nabij gelegen laboratorium om deze kosmische wisselwerking in detail te bestuderen.

Deze opname van het actieve sterrenstelsel Centaurus A is een combinatie van gegevens van Webb’s NIRCam- en MIRI-instrumenten. Het nabij-infrarood (NIRCam) onthult een dicht veld van miljoenen individuele sterren in de kern, terwijl het midden-infrarood (MIRI) de gloeiende stofstructuren en de actieve galactische kern in beeld brengt. Foto: NASA, ESA, CSA, STScI; bewerking: Alyssa Pagan (STScI), Joseph DePasquale (STScI), Macarena Garcia Marin (ESA Office at STScI)

Leestip: Een kosmische botsing vastgelegd: Webb ontrafelt de geheimen van Centaurus A

Een nieuw hoofdstuk in de kosmische geschiedenis

De vierde verjaardag van de James Webb-ruimtetelescoop wordt gevierd met een beeld dat de kracht van de wetenschap illustreert. Waar we eerder een glimp van Centaurus A zagen, kunnen we nu ster voor ster de complexe geschiedenis ontrafelen van een sterrenstelsel dat is gevormd door geweld, gevoed wordt door een slokkerig zwart gat, en voortdurend nieuwe sterren blijft maken. Het toont aan dat Webb niet alleen verder het universum in kijkt, maar ook dieper in de verhalen die kosmische objecten te vertellen hebben.

Schrijf je in voor de nieuwsbrief! Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week? Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:

Bronmateriaal

"NASA Webb Uncovers Unusual Galaxy Shaped by Cosmic Collision " - NASA
"Dissecting Supermassive Black Holes" - NASA
"Black Holes: Centaurus A" - STScI/ViewSpace
Afbeelding bovenaan dit artikel: NASA, ESA, CSA, STScI; bewerking: Alyssa Pagan (STScI), Joseph DePasquale (STScI), Macarena Garcia Marin (ESA Office at STScI)

Fout gevonden?

Voor jou geselecteerd