Het vroege heelal was een onstuimig oord waar sterrenstelsels vaak tegen elkaar botsten en zelfs samensmolten.
Met behulp van de ruimtetelescopen Hubble en Gaia en diverse sterrenwachten op aarde hebben astronomen die deze gebeurtenissen onderzoek een bijzondere ontdekking gedaan: een tweetal quasars die door de zwaartekracht aan elkaar gebonden zijn en deel uitmaken van twee samensmeltende sterrenstelsels.
Ze bestonden al toen het heelal nog maar drie miljard jaar oud was (Nature).
Quasars zijn heldere objecten die worden aangedreven door vraatzuchtige superzware zwarte gaten die enorme hoeveelheden energie uitstoten terwijl ze zich volproppen met gas, stof en alles wat in hun greep komt.
Het opsporen van dubbele quasars is een relatief nieuw onderzoeksgebied dat pas de afgelopen tien tot vijftien jaar tot ontwikkeling is gekomen.
Dankzij de huidige geavanceerde (ruimte)telescopen kunnen astronomen nu gevallen opsporen waarbij twee actieve quasars dicht genoeg bij elkaar staan om uiteindelijk te ‘fuseren’.
Er zijn steeds meer aanwijzingen dat grote sterrenstelsels door achtereenvolgende fusies zijn ontstaan.
De verwachting is dat wanneer twee kleinere sterrenstelsels met elkaar in botsing komen, er een groter stelsel kan ontstaan waarin de twee superzware zwarte gaten van de oorspronkelijke stelsels om elkaar wentelen.
Het nieuwe onderzoek bewijst dat zo’n populatie inderdaad bestaat.
Hubble heeft opnamen gemaakt waarop zonder enige twijfel een echt tweetal superzware zwarte gaten te zien is, in plaats van twee beelden van één en dezelfde quasar, die door een zogeheten zwaartekrachtlens zijn gevormd.
Van zichzelf is de Hubble-ruimtetelescoop niet goed genoeg om deze dubbele lichtbakens op te sporen.
De onderzoekers hadden de Europese astrometrische ruimtetelescoop Gaia nodig om potentiële dubbele quasars aan te wijzen.
Gaia meet zeer nauwkeurig de posities, afstanden en bewegingen van nabije hemelobjecten.
Maar zij kan ook worden gebruikt om het verre heelal te verkennen. Gaia’s enorme database kan worden gebruikt om quasars te selecteren die de schijnbare bewegingen van nabije sterren nabootsen.
Zulke quasars verschijnen als enkelvoudige objecten in de Gaia-gegevens, omdat ze zo dicht bij elkaar staan.
Gaia is in staat om subtiele schommelingen in de posities van sommige quasars te meten, die doen voorkomen dat deze objecten een beetje van positie veranderen.
In werkelijkheid komen quasars echter nauwelijks van hun plek. In plaats daarvan kunnen deze schommelingen het gevolg zijn van fluctuaties in het licht van twee quasars die op tijdschalen van dagen tot maanden onafhankelijk van elkaar in helderheid variëren.
De dubbele quasar die Gaia en Hubble op deze manier hebben opgespoord bestaat overigens allang niet meer.
Het licht dat we nu van dit tweetal waarnemen is ongeveer tien miljard jaar onderweg geweest.
Inmiddels moeten hun moederstelsels zijn samengesmolten tot en reusachtig elliptisch sterrenstelsel, zoals we die in het huidige heelal waarnemen.
En hun quasars zijn gefuseerd tot een kolossaal superzwaar zwart gat in het centrum daarvan. (EE)
(Image Credit: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)
