Astronomen hebben vastgesteld dat een enorme holte die al in 2016 is ontdekt in de Ophiuchus-cluster is veroorzaakt door een kolossale explosie (Astrophysical Journal).
De Ophiuchus-cluster is een verzameling van duizenden sterrenstelsels op 390 miljoen lichtjaar afstand die bijeen wordt gehouden door de zwaartekracht.
In het centrum van de Ophiuchus-cluster bevindt zich een groot sterrenstelsel dat een superzwaar zwart gat bevat.
De onderzoekers denken dat dit zwarte gat de bron van de explosie is geweest.
Hoewel zwarte gaten vooral bekend zijn om hun grote ‘eetlust’, stoten ze vaak ook enorme hoeveelheden materiaal en energie uit.
Dat gebeurt wanneer de materie die naar het zwarte gat toe stroomt kort voordat zij zou worden opgeslokt terug de ruimte in wordt geblazen in de vorm van twee bundels of ‘jets’.
Deze materie baant zich vervolgens met hoge snelheid een weg naar buiten en slaat zo een ‘gat’ in het superhete gas dat de ruimte tussen de stelsels vult.
In 2016 ontdekte een team van astronomen een gekromde rand op een röntgenopname van de cluster.
Ze vroegen zich toen al af of dit een ‘muur’ van heet gas kon zijn, die door de jets van het superzware zwarte gat was veroorzaakt. Ze lieten deze mogelijkheid toen echter buiten beschouwing, vanwege de enorme hoeveelheid energie die voor de vorming ervan nodig zou zijn geweest. Nieuw onderzoek wijst er echter op dat er inderdaad sprake moet zijn geweest van een kolossale explosie, die zich over een periode van honderden miljoenen jaren heeft afgespeeld. Dat blijkt niet alleen uit waarnemingen met de röntgentelescopen Chandra en XMM-Newton, maar ook uit bestaande gegevens van twee grote radiotelescopen die nu uit de archieven zijn opgedoken.
De gegevens laten zien dat de gekromde rand inderdaad de begrenzing vormt van een grote holte.
De waargenomen radiostraling wordt veroorzaakt door elektronen in de holte die tot bijna de lichtsnelheid zijn versneld.
De vermoedelijke veroorzaker van deze versnelling is het superzware zwarte gat in het centrale sterrenstelsel.
Berekeningen laten zien dat voor de vorming van de holte een hoeveelheid energie nodig was die vijfmaal groter is dan die van de vorige recordhouder, de cluster MS 0735+74.
Er bestaat wel een opvallend verschil tussen deze cluster en de Ophiuchus-cluster: hij vertoont twee holtes in plaats van één.
Omdat actieve superzware zwarte gaten doorgaans twee jets genereren, is het best vreemd dat de Ophiuchus-cluster maar één holte lijkt te hebben.
De astronomen vermoeden nu dat het gas aan de andere kant van de cluster een geringere dichtheid heeft, waardoor de radiostraling ervan inmiddels zodanig is afgezwakt dat deze niet meer waarneembaar is. (EE) (Image Credits: X-ray: Chandra: NASA/CXC/NRL/S. Giacintucci, et al., XMM-Newton: ESA/XMM-Newton; Radio: NCRA/TIFR/GMRT; Infrared: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF)
