Een superzwaar zwart gat in het centrum van sterrenstelsel J1007+3540 is op dramatische wijze opnieuw ontstoken na een rustperiode van ongeveer 100 miljoen jaar, waardoor een stroom van energierijke deeltjes en gas van één miljoen lichtjaar de ruimte in is gestuurd. Deze zeldzame gebeurtenis, vastgelegd in gedetailleerde radiobeelden, biedt wetenschappers een unieke kans om het gedrag van ‘episodische’ sterrenstelsels te bestuderen – sterrenstelsels waarvan de centrale zwarte gaten wisselen tussen periodes van intense activiteit en langdurige stilte.
Een kosmisch ontwaken
De uitbarsting, waargenomen door astronomen met behulp van radiotelescopen in Nederland en India, markeert de eerste bevestigde uitbarsting van dit zwarte gat in een enorme kosmische tijdsspanne. Dit maakt J1007+3540 een uitzonderlijk duidelijk voorbeeld van een sterrenstelsel waar de centrale motor aan en uit gaat, in plaats van een constante energieproductie te handhaven. De studie, gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, onthult niet alleen de nieuw gevormde jet, maar ook overblijfselen van eerdere, eeuwenoude uitbarstingen.
Waarom dit ertoe doet: de galactische evolutie begrijpen
De plotselinge activiteit van het zwarte gat is aanzienlijk omdat de meeste superzware zwarte gaten niet constant actief blijven. Ze verbruiken omringend gas en stof en worden dan stil totdat er voldoende materiaal is verzameld om een nieuwe uitbarsting te veroorzaken. Deze cyclus kan millennia bestrijken, waardoor het moeilijk is om in realtime waar te nemen. J1007+3540 biedt een zeldzame momentopname van deze transitie, waardoor wetenschappers kunnen bestuderen hoe deze krachtige gebeurtenissen de omringende cluster van sterrenstelsels en zijn gasrijke omgeving vormgeven.
De interactie met de kosmos
De nieuw uitgeworpen straal heeft interactie met het ‘intraclustermedium’: het hete, diffuse gas tussen sterrenstelsels. Deze interactie is niet simpelweg een krachtige uitzetting; het is eerder zo dat het pad en de energie van het straalvliegtuig voortdurend worden hervormd door het gas dat het tegenkomt. Dit dynamische samenspel kan de stervorming in de Melkweg beïnvloeden, waardoor mogelijk de geboorte van nieuwe sterren kan worden geactiveerd of onderdrukt.
‘Deze waarnemingen helpen ons te begrijpen dat de relatie tussen de jets van een sterrenstelsel en de clusteromgeving zeer dynamisch is’, zegt Vivian U, astronoom bij Caltech. “De jets banen zich niet alleen een pad door de lege ruimte; ze worden voortdurend gevormd en veranderd door het gas dat ze tegenkomen.”
De enorme omvang van het systeem – het is een fysiek groot sterrenstelsel – maakt het ideaal voor gedetailleerd onderzoek. Onderzoekers kunnen nu de complexe feedbacklus tussen de activiteit van het zwarte gat en de omringende galactische omgeving onderzoeken. Het begrijpen van dit proces is cruciaal voor het verfijnen van modellen van hoe sterrenstelsels over miljarden jaren evolueren.
De ontdekking benadrukt de onvoorspelbare en energetische aard van superzware zwarte gaten, en hoe hun periodieke uitbarstingen de kosmos om hen heen diepgaand kunnen beïnvloeden. Door deze ‘vreemdelingen’ te bestuderen hopen wetenschappers meer aanwijzingen te ontdekken over de fundamentele krachten die de galactische evolutie bepalen.
