Al tientallen jaren lang observeren astronomen superzware zwarte gaten (SMBH’s) in de centra van de meeste grote sterrenstelsels. Deze SMBH’s verbruiken periodiek materie en stoten krachtige stralen energie en deeltjes uit. Een recente studie laat zien hoe deze activiteit de stervorming in spiraalstelsels actief onderdrukt, een fenomeen dat voorheen alleen in grote lijnen werd begrepen.
Wiebelende jets: een nieuw mechanisme voor galactische regulatie
Onderzoekers die het sterrenstelsel VV 340A bestudeerden, op een afstand van 450 miljoen lichtjaar, ontdekten dat het centrale SMBH een unieke, wiebelende straal uitzendt. In tegenstelling tot conventionele uitstromen die omringend gas verwarmen of comprimeren om de geboorte van sterren te veroorzaken, gedraagt deze straal zich als een ‘kosmische sneeuwploeg’, waarbij met kracht gas wordt verdreven dat nodig is voor nieuwe sterren. De bevindingen werden gepresenteerd tijdens de winterbijeenkomst van de American Astronomical Society.
Astrofysicus Justin Kader legt uit dat de uitstroom van zwarte gaten doorgaans in twee categorieën valt: de stralingsmodus, waarbij hete accretieschijven uitzetten, en de jetaangedreven modus, waarbij gerichte jets gaswolken samenpersen. VV 340A tart beide. De straal is niet recht, maar heeft de vorm van een “S”, en de effecten zijn dramatisch anders.
De anomalie van de VV 340A: een precesserende straaljager in actie
VV 340A maakt deel uit van een samenvoegsysteem met VV 340B en vormt een kenmerkende hemelconfiguratie. Dankzij de edge-on-oriëntatie van VV 340A konden onderzoekers de centrale regio effectief onderzoeken. Met behulp van de James Webb-ruimtetelescoop ontdekten ze een ongekende wolk van oververhit plasma die zich bijna 20.000 lichtjaar uitstrekte. Verdere waarnemingen bevestigden dat dit plasma met hoge snelheden werd uitgestoten, in lijn met de wiebelende straal van de SMBH.
Deze wiebel, of precessie, lijkt op de beweging van een tol of een gazonsproeier. Terwijl de SMBH draait, raast zijn jet door de ruimte en duwt stervormend gas weg met een snelheid van ongeveer 20 zonsmassa’s per jaar. Onderzoekers schatten dat dit proces de stervormingslevensduur van VV 340A met ongeveer 250 miljoen jaar zou kunnen verkorten.
Onbeantwoorde vragen: binaire zwarte gaten of schijfinstabiliteiten?
De oorzaak van de precessie van het vliegtuig blijft onzeker. Er zijn twee hoofdmogelijkheden voorgesteld: instabiliteit van de accretieschijf (waarbij gasklonters de schijf verstoren) en de aanwezigheid van een binair SMBH-systeem. Als twee zwarte gaten om elkaar heen draaien, zou hun zwaartekrachtinteractie de straal als een slang rond kunnen slingeren. Hoewel direct bewijs voor binaire SMBH’s ontbreekt, blijft het een sterke hypothese.
Astronoom Andrew Fabian merkt op dat precesserende jets als aanjagers van de gasuitstroom een nieuwe ontdekking zijn. Waarnemingen met een hogere resolutie van toekomstige telescopen zoals de Nancy Grace Roman Space Telescope van NASA kunnen dit mysterie helpen oplossen. Onderzoekers hebben al 32 vergelijkbare sterrenstelsels geïdentificeerd voor verder onderzoek, met als doel te begrijpen hoe de fusies van sterrenstelsels de stervorming beïnvloeden.
Door te begrijpen hoe SMBH’s de vorming van sterren reguleren, krijgen wetenschappers diepere inzichten in de galactische evolutie en de processen die het universum vormgeven.
Deze ontdekking benadrukt de complexe wisselwerking tussen zwarte gaten en hun gaststelsels, en versterkt daarmee het idee dat SMBH’s een cruciale rol spelen bij het beheersen van de groei van sterrenstelsels.
