Bron: Science Daily | Methode: Herschreven
Origineel: “Astronomers capture sudden black hole blast firing ultra fast winds”
A sudden X-ray flare from a supermassive black hole in galaxy NGC 3783 triggered ultra-fast winds racing outward at a fifth the speed of light—an event never witnessed before. Using XMM-Newton and XRISM, astronomers caught the blast unfold in real…
Een internationaal team van astronomen heeft een baanbrekende ontdekking gedaan bij het bestuderen van een superzwaar zwart gat in het sterrenstelsel NGC 3783. Voor het eerst ooit hebben wetenschappers in real-time kunnen waarnemen hoe zo’n kosmisch monster ultrasnelle winden produceert die materiaal de ruimte in slingeren met adembenemende snelheden van 60.000 kilometer per seconde – ongeveer een vijfde van de lichtsnelheid.
**Unieke samenwerking tussen ruimtetelescopen**
De bijzondere waarneming werd mogelijk gemaakt door de samenwerking tussen twee geavanceerde röntgentelescopen: XMM-Newton van het Europees Ruimteagentschap (ESA) en XRISM, een Japanse missie onder leiding van JAXA waarbij ESA en NASA betrokken zijn. Deze telescopen werkten samen om gedurende enkele uren een spectaculaire uitbarsting van het zwarte gat te volgen.
“We hebben nog nooit een zwart gat zo snel winden zien creëren,” verklaart hoofdonderzoeker Liyi Gu van de Nederlandse organisatie voor ruimteonderzoek SRON. “Voor het eerst hebben we gezien hoe een snelle uitbarsting van röntgenlicht van een zwart gat onmiddellijk ultrasnelle winden veroorzaakt, waarbij deze winden zich vormen in slechts één dag.”
**Het hart van een actief sterrenstelsel**
Het zwarte gat bevindt zich in het centrum van NGC 3783, een opvallend spiraalvormig sterrenstelsel dat onlangs werd gefotografeerd door de Hubble-ruimtetelescoop. Dit zwarte gat heeft een massa die ongeveer 30 miljoen keer zo groot is als die van onze zon en verbruikt voortdurend nabijgelegen gas en stof.
Deze activiteit zorgt ervoor dat het centrum van het sterrenstelsel een zogeheten Actieve Galactische Kern (AGN) wordt – een buitengewoon heldere en energierijke zone die licht uitzendt over het hele elektromagnetische spectrum. AGN’s kunnen krachtige stralen en winden in hun omgeving aandrijven, wat ze tot fascinerende onderzoeksobjecten maakt.
“AGN’s zijn echt fascinerende en intense gebieden, en belangrijke doelwitten voor zowel XMM-Newton als XRISM,” legt Matteo Guainazzi uit, ESA XRISM-projectwetenschapper en mede-auteur van de ontdekking.
**Vergelijking met zonnevlammen**
Wat deze ontdekking bijzonder interessant maakt, is de gelijkenis die de onderzoekers hebben ontdekt tussen het gedrag van het superzware zwarte gat en fenomenen die we kennen van onze eigen zon. De nieuw ontdekte winden lijken op coronale massa-ejecties van de zon – krachtige uitbarstingen die enorme wolken van geladen materiaal de ruimte in lanceren.
“De winden rond dit zwarte gat lijken te zijn ontstaan toen het verwarde magnetische veld van de AGN plotseling ‘ontwardde’ – vergelijkbaar met de vlammen die van de zon uitbarsten, maar op een schaal die bijna te groot is om je voor te stellen,” aldus Guainazzi.
Deze vergelijking werd nog tastbaarder door een recente gebeurtenis op 11 november, toen de zon een coronale massa-ejectie produceerde na een intense vlam. Het materiaal dat tijdens die zonnegebeurtenis werd uitgestoten, bereikte aanvankelijke snelheden van 1.500 kilometer per seconde – nog altijd aanzienlijk langzamer dan de 60.000 kilometer per seconde die bij het zwarte gat werd gemeten.
**Waarom dit belangrijk is voor ons begrip van het heelal**
De ontdekking heeft belangrijke implicaties voor ons begrip van hoe sterrenstelsels evolueren. “Winderige AGN’s spelen ook een grote rol in hoe hun gaststerrenstelsels in de loop van de tijd evolueren en hoe ze nieuwe sterren vormen,” licht Camille Diez toe, teamlid en ESA Research Fellow. “Omdat ze zo invloedrijk zijn, is meer weten over het magnetisme van AGN’s en hoe ze dergelijke winden opwekken, essentieel voor het begrijpen van de geschiedenis van sterrenstelsels in het hele heelal.”
**Technische precisie van de waarneming**
De samenwerking tussen de twee ruimtetelescopen bleek cruciaal voor het vastleggen van dit fenomeen. XMM-Newton, dat al meer dan 25 jaar de heetste en meest extreme omgevingen in de ruimte verkent, volgde de evolutie van de uitbarsting met zijn Optical Monitor en mat de reikwijdte van de winden met de European Photon Imaging Camera (EPIC).
XRISM, dat sinds zijn lancering in september 2023 bestudeert hoe materie en energie door het heelal bewegen, detecteerde de uitbarsting en winden met zijn Resolve-instrument, dat hun snelheid, structuur en de processen die ze lanceerden analyseerde.
“Hun ontdekking vloeit voort uit succesvolle samenwerking, iets dat een kernonderdeel is van alle ESA-missies,” verklaart Erik Kuulkers, ESA XMM-Newton-projectwetenschapper. “Door zich te richten op een actief superzwaar zwart gat, hebben de twee telescopen iets gevonden dat we nog nooit hebben gezien: snelle, ultrasnelle, door uitbarstingen veroorzaakte winden die doen denken aan die welke bij de zon ontstaan.”
**Vooruitblik**
Deze baanbrekende ontdekking opent nieuwe perspectieven voor de astrofysica en suggereert dat zonne- en hoogenergetische fysica op verrassend bekende manieren kunnen werken door het hele heelal heen. Het benadrukt het belang van internationale samenwerking in de ruimtewetenschap en toont aan hoe geavanceerde telescopen samen nieuwe inzichten kunnen ontsluiten over de meest extreme objecten in ons heelal.