Wetenschappers hebben met behulp van de Very Large Telescope (VLT) een recordbrekend heldere quasar ontdekt die een eveneens recordbrekend zwart gat herbergt. Dat zwarte gat ‘eet’ meer dan een zonsmassa per dag en gaat daarmee de boeken in als het snelstgroeiende zwarte gat dat tot op heden is ontdekt.
Dat is te lezen in het blad Nature Astronomy. Het artikel handelt over een quasar, aangeduid als J0529-4351.
Quasars
Quasars zijn de heldere kernen van verre sterrenstelsels. In het algemeen geldt dat zij aangedreven worden door snelgroeiende zwarte gaten. Die zwarte gaten trekken materie uit hun omgeving naar zich toe en wekken daarbij zoveel energie op dat er enorme hoeveelheden licht vrijkomen (zie kader). Geen wonder dat quasars veelal tot de helderste objecten aan de hemel gerekend kunnen worden. Maar J059-4351 is wel heel helder; de quasar straalt meer dan 500 biljoen keer zo fel als onze zon! En dat is een nieuw record.
Zwarte gaten zijn gebieden in de ruimte met een enorme zwaartekracht. Door de intense zwaartekracht van zwarte gaten kan niets aan hun greep ontsnappen. Zelfs licht niet. Hierdoor zijn zwarte gaten volslagen donker en in feite dus onzichtbaar. Tenzij ze actief bezig zijn om materie naar zich toe te trekken. Alvorens die materie daadwerkelijk in het zwarte gat verdwijnt, begeeft het zich eerst in een baan rond het zwarte gat en vormt daar een zogenoemde accretieschijf. Het materiaal in die schijf wordt heel heet en begint te gloeien.
De recordbrekende hoeveelheid licht die de quasar J0529-4351 voortbrengt, is dus te herleiden naar het zwarte gat dat het herbergt. “Al dat licht is afkomstig van een hete accretieschijf met een middellijn van zeven lichtjaar – misschien wel de grootste accretieschijf in het heelal,” aldus onderzoeker Samuel Lai. “We hebben het snelst groeiende zwarte gat ontdekt dat we tot nu toe kennen,” aldus onderzoeker Christian Wolf. “Het heeft een massa van 17 miljard zonnen en verorbert iets meer dan één zon per dag. Daarmee is dit het helderste object in het waarneembare heelal.”
Verrassend
Dat de quasar zo lang aan onze aandacht heeft weten te ontsnappen is dan ook opmerkelijk. “Het is verrassend dat hij zo lang onopgemerkt is gebleven, terwijl we al een miljoen minder indrukwekkende quasars kennen,” vindt onderzoeker Christian Onken. “Hij straalde ons letterlijk tegemoet.”
Oeps, foutje!
Tegelijkertijd valt het feit dat de quasar zo lang onopgemerkt is gebleven, ook weer wel te verklaren. Om quasars op te sporen, moeten grote stukken van het heelal worden afgespeurd. Het resulteert in enorme databestanden; te groot om met de hand door te zoeken. Vandaar dat vaak een beroep wordt gedaan op machine-learning modellen die met behulp van bestaande gegevens ‘getraind’ zijn om quasars van andere (heldere) hemelobjecten te onderscheiden. Maar dergelijke modellen zoeken – omdat ze met behulp van bestaande data worden getraind – dus vooral naar quasars die op reeds ontdekte quasars lijken. Als een nieuwe quasar – zoals J0529-4351 – veel helderder is dan alle eerder ontdekte quasars bestaat de kans dat het algoritme deze niet als quasar herkent en er bijvoorbeeld vanuit gaat dat het een nabije ster betreft. Dat is J0529-4351 ook echt overkomen; de quasar werd door de Gaia-satelliet gespot, maar tijdens zo’n automatische analyse door de computer afgewimpeld. Maar dankzij waarnemingen met de ANU 2,3 meter-telescoop in Australië herkenden onderzoekers deze vorig jaar toch als een potentiële quasar. En vervolgwaarnemingen van de Very Large Telescope hebben dat nu bevestigd.
Wetenschappers zijn in hun nopjes met de vondst, omdat het ontdekken – maar ook zeker het nader onderzoeken – van dergelijke verre superzware zwarte gaten meer, bijzonder waardevolle, informatie op kan leveren over het vroege heelal. En dan met name ook over het ontstaan en de evolutie van de sterrenstelsels waar deze zwarte gaten deel van uitmaken.
