De bel werd ontdekt in radiowaarnemingen met de ‘Westerbork Synthese Radio Telescoop’ (WSRT) van ASTRON. De waarnemingen richtten zich op de bekende röntgendubbelster Cygnus X-1, waarvan bekend is dat zich daar een zwart gat bevindt. De bel werd daarna eveneens aangetroffen in optische waarnemingen van de Engels-Nederlandse 2,5 m Isaac Newton-telescoop op de Canarische Eilanden.
Radiobeeld van de bel gemaakt met de Westerbork Synthese Radio Telescoop.
De bel heeft een diameter van ongeveer 10 lichtjaar en dijt naar voorspelling uit met een snelheid van ongeveer 100 km/sec. Het lijkt erop dat de bel gevormd is over een periode van één miljoen jaar door een krachtige stroom energie en materie (een ‘jet’) die afkomstig is uit het zwarte gat. Jets van energie en deeltjes die nagenoeg met de snelheid van het licht naar buiten stromen zijn op zich een normaal verschijnsel bij de reusachtige zwarte gaten die zich in het hart van melkwegstelsels bevinden.
Optische waarneming met de Isaac Newton-telescoop; ter vergelijking zijn de WSRT-waarnemingen als witte contouren in de opname geplot.
“We wisten al dat de reusachtige zwarte gaten in het centrum van andere melkwegstelsels enorme hoeveelheden energie produceren, maar deze vondst bewijst dat iets dergelijks ook plaatsvindt bij de veel kleinere zwarte gaten in onze eigen achtertuin,” aldus Elena Gallo van de Universiteit van Amsterdam, hoofdauteur van de wetenschappelijke publicatie in Nature: “Zelfs nadat een ster is gestorven en een zwart gat is geworden, blijkt deze zijn omgeving via compleet andere mechanismen van energie te kunnen voorzien: een opmerkelijk feit.”
De nieuwe gedetailleerde radiowaarnemingen van het zwarte gat Cygnus X-1 laten een ring van radiostraling zien rond een bel: het resultaat van de hevige interactie van de jet met het ijle gas van het interstellaire medium dat Cygnus X-1 omgeeft.
Detail van de bel met een schets van het sterrenkundige model.
De jet die de bel heeft gemaakt, heeft naar schatting meer dan 100.000 maal de hoeveelheid energie die de zon uitstraalt. Desondanks is deze ongelofelijke energiestroom alleen indirect zichtbaar door zijn invloed op het gas dat het zwarte gat omgeeft.
“Het belang van dit resultaat is dat nu blijkt dat zwarte gaten zoals Cygnus X1, waarvan alleen al in ons melkwegstelsel waarschijnlijk miljoenen voorkomen, niet alle materie en energie vanuit hun omgeving opslokken, maar ook een aanzienlijk deel hiervan in de ruimte terugslingeren,” aldus prof. Rob Fender van de Universiteit van Southampton, co-auteur van de publicatie.
Co-auteur dr. Christian Kaiser, eveneens verbonden aan de Universiteit van Southampton, merkt op: “We wisten van het bestaan van jets uit zwarte gaten en verwachtten enige interactie tussen de energie van de jet en het gas in ons melkwegstelsel te ontdekken, maar de omvang en de hoeveelheid energie in deze bel komt als een verrassing.”
Co-auteurs dr. Tom Oosterloo en dr. Raffaella Morganti, beiden astronoom bij ASTRON in Dwingeloo, onderstrepen “dat de ontdekking van de radio-emissie van de bel juist mogelijk werd door de verhoogde gevoeligheid en scherpere beeldkwaliteit van de recentelijk verbeterde WSRT.”
Zie ook:
- Dossier Kenislink: zwarte gaten
- Geheimen van het zwarte gat (Kennislink artikel van Govert Schilling)
- Stoomcursus zwarte gaten (Kennislink artikel van Govert Schilling / Archimedes)
- Meer helderheid over zwarte gaten (Kennislink artikel van Govert Schilling / Archimedes)
- Tweede zwart gat in melkwegkern (Kennislink artikel)
- Zwart gat neemt hapje ster (Kennislink artikel)
- Zwart gat vormt ontbrekende schakel (Kennislink artikel van Natuurwetenschap & Techniek)
- Swift ziet geboorte zwart gat (Kennislink artikel)
- Kettingbotsing produceert zwart gat (Kennislink artikel van NOVA)
- Harige zwarte gaten (Kennislink artikel)
- Kosmische kettingbotsingen gezien (Kennislink artikel van Marco van Kerkhoven / NOVA)
- Op het spoor van zwarte gaten (Kennislink artikel van Natuurwetenschap & Techniek)
- Een zwart gat om de hoek (Kennislink artikel van Natuurkunde.nl)
- Zwart gat is nu ook in medium (Kennislink artikel van Govert Schilling)
- De race om het zwarte gat (Kennislink artikel van Govert Schilling)
- Superzware gaten in actieve sterrenstelsels (Kennislink artikel van Natuurwetenschap & Techniek)
- De laatste kreet van de materie (Kennislink artikel van ESA)
- Het zwarte hart van de Melkweg (Kennislink artikel van Archimedes)
- De microquasar GRS 1915 + 105, een morsige veelvraat (Kennislink artikel van Natuurwetenschap & Techniek)
- Southampton General Relativity Group (Engels)
- Black holes (Engels)