‘Zwartegaten-politie’ ontdekt een slapend zwart gat buiten ons Melkwegstelsel

That's one small step for a man, a giant leap for mankind, dat waren de woorden van Neill Armstrong toen hij zijn eerste stap op de maan zette. De ruimte en het universum interesseren ons allemaal, vind hier alles terug over ons zonnestelstel, de NASA, geplande ruimte missies en andere gebeurtenissen die ons allemaal aangaan.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

‘Zwartegaten-politie’ ontdekt een slapend zwart gat buiten ons Melkwegstelsel

Bericht door univers » 20 jul 2022, 09:26

Afbeelding
Deze artist’s impression toont hoe de dubbelster VFTS 243 er van dichtbij uit zou kunnen zien. Het systeem, dat zich bevindt in de Tarantulanevel in de Grote Magelhaense Wolk, bestaat uit een hete, blauwe ster met 25 keer zoveel massa als de zon en een zwart gat van minstens negen zonsmassa’s. De twee hemellichamen zijn niet op schaal getekend: in werkelijkheid is de blauwe ster ongeveer 200.000 keer zo groot als het zwarte gat. Het ‘lens-effect’ rond het zwarte gat is slechts ter verduidelijking: het is toegevoegd om dit donkere object beter zichtbaar te maken op de afbeelding. De helling van het stelsel heeft tot gevolg dat, wanneer we er vanaf de aarde naar kijken, we het zwarte gat de ster niet kunnen zien verduisteren. Credit: ESO/L. Calçada

Een team van internationale deskundigen, befaamd om het ontkrachten van diverse ontdekkingen van zwarte gaten, heeft een zwart gat van stellaire massa opgespoord in de Grote Magelhaense Wolk, een buurstelsel van ons eigen Melkwegstelsel. ‘Voor het eerst is ons team bijeengekomen om verslag uit te brengen over de ontdekking van een zwart gat, in plaats van er eentje te ontmaskeren,’ aldus onderzoeksleider Tomer Shenar. Ook heeft het team ontdekt dat de ster waaruit het zwarte gat is ontstaan, is verdwenen zonder dat er een krachtige explosie lijkt te hebben plaatsgevonden. De ontdekking is het resultaat van zes jaar van waarnemingen met de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO).

‘We hebben een ‘naald in een hooiberg’ ontdekt,’ zegt Shenar, die het onderzoek begon aan de KU Leuven [1] en nu Marie-Curie Fellow is aan de Universiteit van Amsterdam. Hoewel anderen vergelijkbare kandidaten hebben aangedragen, beweert het team dat dit het eerste ‘slapende’ zwarte gat van stellaire massa buiten ons Melkwegstelsel is waarvan het bestaan ondubbelzinnig vaststaat.

Afbeelding
De helder gloeiende Tarantulanevel, ongeveer 160.000 lichtjaar van ons verwijderd, is de meest spectaculaire bezienswaardigheid van de Grote Magelhaense Wolk, een satellietstelsel van onze Melkweg. Deze foto van de VLT Survey Telescope van de ESO-sterrenwacht op Paranal in Chili geeft een gedetailleerd beeld van deze nevel en zijn rijke omgeving. We zien een kosmisch landschap van sterrenhopen, gloeiende gaswolken en de verspreide restanten van supernova-explosies. Credit:ESO

Zwarte gaten van stellaire massa worden gevormd wanneer zware sterren het einde van hun bestaan bereiken en onder hun eigen zwaartekracht ineenstorten. Wanneer zo’n ster deel uitmaakt van een dubbelster – een systeem van twee om elkaar wentelende sterren – resulteert dit proces in een zwart gat dat om een helder stralende begeleidende ster draait. Zo’n zwart gat wordt ‘slapend’ genoemd als het geen grote hoeveelheden röntgenstraling uitzendt – de manier waarop zwarte gaten doorgaans hun bestaan verraden. ‘Het is ongelooflijk dat we nauwelijks voorbeelden van slapende zwarte gaten kennen, terwijl astronomen denken dat ze heel veel voorkomen,’ legt medeauteur Pablo Marchant van de KU Leuven uit. Het nu ontdekte zwarte gat heeft minstens negen keer zoveel massa als onze zon en draait rond een hete, blauwe ster die 25 keer zwaarder is dan de zon.

Slapende zwarte gaten zijn bijzonder moeilijk te vinden, omdat ze bijna geen interacties aangaan met hun omgeving. ‘We zijn al meer dan twee jaar op zoek naar zulke dubbelsterren met een zwart gat,’ zegt medeauteur Julia Bodensteiner, onderzoeker bij ESO in Duitsland. ‘Ik was dan ook erg enthousiast toen ik hoorde over VFTS 243, die naar mijn mening de meest overtuigende kandidaat tot nu toe is.’ [2]

Om VFTS 243 op te sporen, heeft het team bijna duizend zware sterren in de Tarantulanevel in de Grote Magelhaense Wolk onderzocht, op zoek naar exemplaren die een zwart gat als begeleider zouden kunnen hebben. Het is uiterst moeilijk om deze begeleiders als zwarte gaten te identificeren, omdat er zoveel alternatieve verklaringen bestaan.

‘Als onderzoeker die de afgelopen jaren diverse potentiële zwarte gaten heeft ontmaskerd, was ik uiterst sceptisch over deze ontdekking,’ zegt Shenar. Deze twijfel werd gedeeld door medeauteur Kareem El-Badry van het Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian in de VS, die Shenar de ‘zwarte gatenvernietiger’ noemt. ‘Toen Tomer me vroeg om zijn bevindingen te controleren, had ik mijn twijfels. Maar ik kon geen plausibele verklaring voor de gegevens vinden waar geen zwart gat aan te pas kwam,’ legt El-Badry uit.

Afbeelding
Deze samengestelde afbeelding toont de stervormingsregio 30 Doradus, ook bekend als de Tarantulanevel. De achtergrondafbeelding is gemaakt in infrarood en is zelf ook een samengestelde afbeelding. Hij is gemaakt met het HAWK-I instrument op ESO’s Very Large Telescope (VLT) en met de Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA). De afbeelding toont heldere sterren en lichtroze wolken heet gas. De helder roodgele strepen die over de achtergrondafbeelding heen liggen, komen van radiowaarnemingen die gemaakt zijn met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Ze onthullen regio’s van koud, dicht gas die in elkaar kunnen klappen en waar sterren kunnen ontstaan. De unieke spinnenwebachtige structuur van het gas zorgde voor de bijnaam.Credit:ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Wong et al., ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit

De ontdekking geeft het team ook een unieke kijk op de processen die gepaard gaan met de vorming van zwarte gaten. Astronomen denken dat een zwart gat van stellaire massa ontstaat wanneer de kern van een stervende zware ster in elkaar stort, maar het blijft onzeker of dit al dan niet gepaard gaat met een krachtige supernova-explosie.

‘De ster die het zwarte gat in VFTS 243 heeft gevormd, lijkt volledig te zijn ingestort, zonder enig teken van een voorgaande explosie,’ legt Shenar uit. ‘De laatste tijd zijn meer aanwijzingen voor dit ‘direct-collapse’-scenario ontdekt, maar ons onderzoek levert aantoonbaar een van de hardste bewijzen. Dit heeft enorme implicaties voor de oorsprong van samensmeltende zwarte gaten in het heelal.’

De ontdekking van het zwarte gat in VFTS 243 is het resultaat van waarnemingen met het Fibre Large Array Multi Element Spectrograph-instrument (FLAMES) van ESO’s VLT, die zes jaar hebben geduurd [3].

Ondanks de bijnaam ‘zwartegaten-politie’, moedigt het team actief onderzoek aan, en hopen de astronomen dat hun ontdekking, die vandaag in Nature Astronomy is gepubliceerd, anderen ertoe zal aanzetten om ook zwarte gaten van stellaire massa die om zware sterren draaien te gaan opsporen. In ons Melkwegstelsel en de beide Magelhaense Wolken zouden daar duizenden van te vinden moeten zijn.

‘Natuurlijk verwacht ik dat anderen onze analyse zorgvuldig zullen bestuderen en alternatieve modellen zullen proberen te bedenken,’ besluit El-Badry. ‘Het is een spannend project om bij betrokken te zijn.’


De politie van het zwarte gat, een team van astronomen dat bekend staat om het ontmaskeren van ontdekkingen van zwarte gaten, meldde dat ze een "naald in een hooiberg" hadden gevonden. Na bijna 1000 sterren buiten ons melkwegstelsel te hebben doorzocht, ontdekten ze dat een van hen een zwart gat van stellaire massa als metgezel heeft. Deze korte video vat de ontdekking samen. Credit:ESO


Deze animatie toont hoe de dubbelster VFTS 243 er van dichtbij uit zou kunnen zien als we het vanuit een andere hoek zouden kunnen bekijken dan vanaf de aarde het geval is. Het systeem bestaat uit een hete, blauwe ster met 25 keer zoveel massa als de zon en een zwart gat van minstens negen zonsmassa’s. De twee hemellichamen zijn niet op schaal getekend: in werkelijkheid is de blauwe ster ongeveer 200.000 keer zo groot als het zwarte gat. Credit:ESO/L. Calçada


In deze video maken we een vlucht vanuit ons eigen Melkwegstelsel naar de Grote Magelhaense Wolk (GMW), een satellietstelsel van de Melkweg. De GMW is de thuisbasis van een van de helderste nevels die we kennen: de Tarantulanevel, die halverwege de 18de eeuw werd ontdekt. In de Tarantulanevel bevindt zich het dubbelstersysteem VFTS 243, waar deze video uiteindelijk eindigt. Het systeem lijkt misschien een alleenstaande hete blauwe ster, maar bevat ook een voor ons onzichtbare component: een zwart gat dat minstens negen keer zoveel massa heeft als onze zon en ongeveer 200.000 keer zo klein is als zijn stellaire metgezel. Credit:ESO/Digitized Sky Survey 2/N. Risinger (skysurvey.org)/R. Gendler, ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit. Music: John Dyson

https://www.eso.org/public/netherlands/ ... 0/?lang=nl
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie