Uit een langlopend onderzoek onder leiding van Yuzhu Cui (Zhejiang Laboratory, Hangzhou, China) blijkt dat de jet van het radiosterrenstelsel M87, dat 55 miljoen lichtjaar van ons is verwijderd, een regelmatige schommelbeweging (precessie) vertoont met een amplitude van ongeveer tien graden.
Dit bewijst dat het zwarte gat in het centrum van M87, dat 6,5 miljard keer zoveel massa heeft als de zon, ronddraait (Nature). Bij het onderzoek is gebruik gemaakt van gegevens die tussen 2000 en 2002 zijn verzameld met een wereldwijd netwerk van radiotelescopen.
Een uitgebreide analyse van deze gegevens laat zien dat de jet, zoals voorspeld door de algemene relativiteitstheorie, een schommelbeweging vertoont.
De superzware zwarte gaten die in de centra van veel sterrenstelsels zijn aangetroffen kunnen enorme hoeveelheden materiaal om zich heen verzamelen, maar een deel ervan ook weer met grote kracht terug de ruimte in blazen in de vorm van duizenden lichtjaren lange jets.
Het mechanisme van de energieoverdracht tussen superzware zwarte gaten en hun accretieschijven en jets houdt wetenschappers al meer dan een eeuw bezig.
Volgens de meest gangbare theorie kan er aan een ronddraaiend zwart gat energie worden onttrokken, waarbij materiaal uit de directe omgeving van het zwarte gat met enorme snelheiden wordt uitgestoten.
Tot nu toe was de draaiing van een superzwaar zwart gat echter nog nooit rechtstreeks waargenomen.
Het bestaan van de jet van M87 is al bekend sinds 1918.
Dankzij zijn betrekkelijke nabijheid, kan de plek nabij het zwarte gat waar deze jet ontstaat – de zogeheten basis – onder de loep worden genomen met behulp van Very Long Baseline Interferometry (VLBI). Dat is een techniek waarbij opnamen van ver uit elkaar staande radiotelescopen zodanig met elkaar worden gecombineerd dat een zeer gedetailleerd beeld van het waarnemingsobject ontstaat.
Cui en collega’s hebben VLBI-gegevens van M87 geanalyseerd die de afgelopen 23 jaar met enkele tientallen radiotelescopen, verspreid over onze planeet, zijn verzameld. Daarbij hebben ze ontdekt dat de precessiebeweging van de jet een cyclus van elf jaar vertoont.
Dit resultaat wijst erop dat de rotatieas van de accretieschijf rond het zwarte gat in het centrum van M87 niet precies dezelfde kant op wijst als de rotatieas van het zwarte gat zelf. Vandaar dat de jet een schommelbeweging vertoont. Hoe snel het centrale zwarte gat ronddraait staat overigens nog niet vast. (EE)
(Image Credit: Yuzhu Cui et al. 2023, Intouchable Lab@Openverse & Zhejiang Lab)
