James Webb Telescoop onthult hoe zwarte gaten zichzelf voeden

De James Webb Ruimtetelescoop heeft een belangrijk mechanisme onthuld dat verklaart hoe superzware zwarte gaten zichzelf in stand houden, waarmee een langdurig mysterie over hun brandstoftoevoer wordt opgelost. Door een sterrenstelsel op 145 miljoen lichtjaar afstand te observeren, zagen astronomen een stroom koel gas dat een zwart gat voedt, wat aantoont dat deze kosmische reuzen hun eigen consumptie kunnen reguleren.

De waarnemingen waren gericht op NGC 4696, een sterrenstelsel waar het superzware zwarte gat in het centrum een rivier van koel gas naar zich toe trok. Dit gas vormde een schijf van 800 lichtjaar breed die met 600 kilometer per seconde ronddraait, wat een gestage stroom materiaal oplevert. De ontdekking beïnvloedt ons begrip van hoe zwarte gaten groeien en hun gastheersterrenstelsels beïnvloeden gedurende kosmische tijd.

Dit is belangrijk omdat men dacht dat zwarte gaten uiteindelijk zonder nabij gas komen te zitten, maar ze blijven miljarden jaren schijnen. De nieuwe gegevens tonen aan dat zwarte gaten heet gas uit hun omgeving kunnen recyclen door het af te koelen tot een bruikbare vorm. De James Webb Ruimtetelescoop heeft bijna acht uur naar NGC 4696 gestaard om dit proces in actie vast te leggen.

De bevindingen komen uit een studie gepubliceerd door onderzoekers die gebruikmaakten van de infraroodmogelijkheden van de telescoop. Het sterrenstelsel NGC 4696 bevindt zich op 145 miljoen lichtjaar afstand in de Centaurus-cluster. De waargenomen gasschijf is 800 lichtjaar breed en roteert met 600 kilometer per seconde, waarmee het superzware zwarte gat wordt gevoed.

Eerdere waarnemingen suggereerden dat zwarte gaten hun eigen voeding kunnen reguleren via terugkoppelingslussen, maar direct bewijs ontbrak. De James Webb Ruimtetelescoop, gelanceerd in december 2021, is ontworpen om door stof en gas heen te kijken om dergelijke fenomenen te bestuderen. Deze ontdekking bouwt voort op eerder werk dat aantoonde dat zwarte gaten de temperatuur van gas in hun omgeving kunnen beïnvloeden.

Volgende stappen omvatten het bestuderen van andere sterrenstelsels om te zien of dit voedingsmechanisme gebruikelijk is. De onderzoekers zijn van plan de telescoop te gebruiken om meer zwarte gaten in verschillende omgevingen te observeren, wat zou kunnen onthullen hoe deze processen het vroege heelal hebben gevormd. De bevindingen helpen ook verklaren hoe zwarte gaten en sterrenstelsels samen evolueren, met implicaties voor modellen van sterrenstelselvorming.