Het begon acht jaar geleden. Het verblindt ons nog steeds met radiogolven.
Dit is niet hoe het script werkt.
Meestal zijn deze kosmische gebeurtenissen korte periodes van extreem gedrag. Een zwart gat wordt gevoed, het schreeuwt in een flits energie uit, en dan wordt het in de loop van dagen of maanden weer stil. Maar het zwarte gat in het centrum van sterrenstelsel SDSS J11046.07+1152024 (op 1,8 miljard lichtjaar afstand in Leeuw) doet iets heel anders. De radio-uitvoer steeg ruim twintig keer. En daar is het gebleven. Gestaag. Luidruchtig.
Astronomen denken dat we naar een prototype kijken voor een geheel nieuwe klasse actieve sterrenstelsels.
“We hebben te maken met het prototype van een langdurig radio-veranderend sterrenstelsel” Phil Edwards CSIRO co-auteur
Het object zelf is een smallijnstelsel van het Seyfert 1-type. Deze staan algemeen bekend om hun lage massa zwarte gaten die hongerig zijn en snel materiaal eten. Maar normaal gesproken geven ze geen langdurige radiofeesten zoals deze. Het was een relatief stille bron voordat de schakelaar werd omgezet. Nu is het een van de meest radioluide bronnen in dat deel van de hemel.
De werking van de schreeuw
Zwarte gaten zenden zelf geen licht uit. Het zijn holtes. Het licht komt van alles wat ze eten.
Terwijl gas en stof naar binnen spiraliseren, vormen ze een accretieschijf. De wrijving is krankzinnig. Door de compressie wordt het materiaal verwarmd tot ongelooflijke temperaturen. Magnetische velden kunnen een deel van die invallende materie in smalle straalstromen verspreiden. Deze jets racen weg met bijna de lichtsnelheid. Ze fungeren als kosmische straalpijpen die deeltjes de leegte in schieten.
Stefanie Komossa leidde een internationaal team dat naar gegevens keek die het hele elektromagnetische spectrum bestrijken, van röntgenstraling tot radio. Hun analyse, gepubliceerd in The Astrophysical Journal, wijst op één waarschijnlijke trigger: een plotselinge toename van de materiestroom naar het zwarte gat.
Deze toestroom heeft waarschijnlijk het vliegtuig geactiveerd.
Dat straalvliegtuig zendt momenteel radio-emissies uit die tien biljoen keer intenser zijn dan onze zon.
Denk daar even over na.
“Lichtgevende radiostraling van lichtgewicht, snelgroeiende zwarte gaten is al zeldzaam. Hun overgang naar deze langdurige heldere toestand is nog nooit eerder waargenomen.”
We kijken dus in realtime naar een historische gebeurtenis.
Een puzzel zonder stukjes
Hier wordt het raar.
De melkweg ging van stil naar schreeuwend in het radiospectrum. Maar onderzoekers zochten naar een match in zichtbaar of infrarood licht. Ze hebben niets gevonden. Geen vergelijkbare golf in andere golflengten. Dit isolement maakt de transformatie bizar. Het sluit de gemakkelijke antwoorden uit. Dit was waarschijnlijk niet zomaar een ster die werd verscheurd door het zwarte gat (een veel voorkomende bron van korte uitbarstingen). Het gedraagt zich ook niet als een blazar waarbij jets rechtstreeks op ons gericht zijn en variabel licht creëren.
Bij vervolgobservaties werd zware hardware gebruikt om deze vreemdheid te bevestigen.
- De 100 meter radiotelescoop in Effelsberg
- CSIRO Australië Telescoop Compact Array
- Meerdere satellieten in de ruimte
Alle gegevens komen overeen met hetzelfde vreemde feit. De bron is uniek.
Dus wat veroorzaakte de eetbui? Kwam het zwarte gat terecht in een nieuwe gaswolk? Zijn de omstandigheden in de accretieschijf van geometrie veranderd, waardoor er een aanhoudende straal kon ontstaan?
Niemand weet het.
Waarom is het begonnen? Waarom gaat het door?
“We weten het nog steeds niet.”
Waarom het verleden belangrijk is voor het heden
Het maakt ons uit omdat dit lokale voorbeeld ons een proxy geeft voor het vroege universum.
Toen de kosmos nog jong was, was het universum gevuld met zwarte gaten die snel groeiden. Toen waren ze gebruikelijk. Tegenwoordig zijn het verre, zwakke geesten die moeilijk in detail te bestuderen zijn. Dit nabijgelegen sterrenstelsel biedt een laboratorium. Een close-up van hoe deze motoren straaljagers lanceren en onderhouden zonder door te branden.
Kovi Rose van het Sydney Institute for Astronomy ziet hier duidelijk het potentieel van.
“Gebeurtenissen met hoge energie bieden een schat aan inzichten. Door deze uitbarstingen te observeren, kunnen we fysieke processen in enkele van de extreme omgevingen van het universum bestuderen.”
De volgende stap vereist nog meer ogen.
De Very Long Baseline Array VLBA zou kunnen helpen de structuur op te lossen. Door signalen van antennes verspreid over continenten te combineren, fungeert het als één gigantische telescoop. Dit zou astronomen kunnen laten zien hoe de jet feitelijk van vorm verandert nabij de kern.
Dan komt binnenkort de Square Kilometre Array SKA online. Het zal de lucht scannen op soortgelijke objecten. Als dit sterrenstelsel slechts één uitbijter is, hebben we een vreemd ongeluk gevonden. Als de SKA een populatie vindt, hebben we een voorheen verborgen klasse van sterrenstelsels met een veranderend uiterlijk ontdekt.
“Dit is cruciaal voor het opvullen van gaten in ons begrip”, zegt Komossa.
We wachten op de array. Wij kijken naar het baken.
Het blijft branden.
