Onder leiding van onderzoekers van de University of Michigan zijn Chandra-gegevens van meer dan 1.600 sterrenstelsels uit ruim twintig jaar analyse gebruikt om de aanname te onderzoeken dat vrijwel elk massief stelsel een superzwaar zwart gat in het centrum heeft. De onderzochte stelsels beslaan een breed massabereik, van systemen met meer dan tien keer de massa van de Melkweg tot dwergstelsels met minder dan een paar procent daarvan. Het werk is gepubliceerd in The Astrophysical Journal en omvat co-auteurs van meer dan een dozijn instellingen.
De studie meldt dat slechts ongeveer 30% van de dwergstelsels waarschijnlijk een centraal superzwaar zwart gat bevat, terwijl in meer dan 90% van de massieve, Melkweg-achtige stelsels een zwart gat wordt gedetecteerd. Veel van die zware stelsels vertonen heldere röntgenbronnen in hun centra, wat wijst op heet materiaal dat op een zwart gat valt. Kleinere systemen met massa's onder ongeveer 3 miljard zonnen missen meestal zulke ondubbelzinnige röntgensignalen; ter vergelijking heeft de Melkweg ongeveer 60 miljard zonnen.
Het team onderzocht of het gebrek aan signalen komt door zwakkere, moeilijker te detecteren zwarte gaten of doordat veel laag-massa stelsels simpelweg geen centraal zwart gat herbergen. De conclusie is dat beide factoren meespelen: kleinere zwarte gaten trekken minder gas aan en geven zwakkere röntgenemissies, maar dat verklaart niet volledig het tekort. Een aanvullende verklaring is dat veel laag-massa stelsels daadwerkelijk geen centraal zwart gat hebben. De coauteurs zien hierin aanwijzingen voor de oorsprong van zwarte gaten en geven de voorkeur aan het scenario waarbij grote, vroege gaswolken direct instorten tot relatief grote zwarte gaten.
Toekomstige instrumenten kunnen deze hypothesen testen. Een belangrijke vervolgstap kan komen van de Laser Interferometer Space Antenna (LISA), een gezamenlijke missie van NASA en ESA die gepland staat voor 2035. Onzekerheden in de financiering van grote ruimtemissies kunnen echter invloed hebben op zulke vervolgonderzoeken.
- Twee hoofdideeën voor oorsprong: groei uit kleine gaten
- of directe vorming door instortende gaswolken
- Resultaten neigen naar directe vorming
Moeilijke woorden
- zwart gat — heel compacte ruimte met sterke zwaartekrachtsuperzwaar zwart gat, zwarte gaten
- dwergstelsel — klein sterrenstelsel met relatief lage massadwergstelsels
- röntgenbron — plaats in ruimte die röntgenstraling uitzendtröntgenbronnen
- aanname — iets wat onderzoekers eerst veronderstellen
- instorten — plotseling samentrekken en naar binnen vallen
- oorsprong — begin of oorzaak van iets
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Wat zouden de gevolgen zijn als veel laag-massa stelsels inderdaad geen centraal zwart gat hebben? Geef twee mogelijke effecten.
- Hoe kan de missie LISA volgens de tekst helpen om de oorsprong van zwarte gaten te onderzoeken? Noem één manier.
- Welke van de twee besproken oorsprongsscenario's vind jij aannemelijker, en waarom? Gebruik argumenten uit de tekst of je eigen redenering.
Gerelateerde artikelen
Nieuwe modellen veranderen beeld van Uranus en Neptunus
Onderzoekers van de Universiteit van Zürich gebruikten nieuwe simulaties om de binnenkant van Uranus en Neptunus te bestuderen. De resultaten laten zien dat beide planeten rotsrijk of waterrijk kunnen zijn en verklaren hun vreemde magnetische velden.
James Webb ontdekt vreemde exoplaneet PSR J2322-2650b
De James Webb-ruimtetelescoop observeerde PSR J2322-2650b, een citroenachtige exoplaneet met een helium-koolstofatmosfeer en mogelijke diamanten in het binnenste. De planeet draait dicht bij een snel draaiende pulsar en vraagt om meer onderzoek.
