Astronomen ontdekten een enorm zwaar zwart gat in Abell 1201
Het pas ontdekte ultramassieve zwarte gat heeft een massa van 32,7 miljard zonsmassa en bevindt zich in het centrum van Abell 1201 BCG. Dit is een massief elliptisch sterrenstelsel in de cluster Abell 1201.
Superzware zwarte gaten zijn een belangrijke katalysator voor de vorming en evolutie van sterrenstelsels.
Buiten het lokale heelal zijn metingen van de massa van een supermassief zwart gat meestal alleen mogelijk voor supermassieve zwarte gaten in een actieve toestand: dit beperkt de steekproefomvang en leidt tot selectievooroordelen.
Gravitationele lensing – waarbij een voorgrondstelsel het licht van een verder weg gelegen object afbuigt en uitvergroot – maakt het mogelijk de massa van super zware zwarte gaten te meten.
De meeste van de grootste zwarte gaten die we kennen bevinden zich in een actieve toestand, waarbij materie die dicht bij het zwarte gat wordt getrokken, opwarmt en energie afgeeft in de vorm van licht, röntgenstraling en andere straling.
Zwaartekrachtlenzen maken het echter mogelijk om inactieve zwarte gaten te bestuderen, iets wat momenteel niet mogelijk is in verre sterrenstelsels.
Met deze aanpak kunnen astronomen veel meer zwarte gaten buiten ons lokale heelal detecteren en onthullen hoe deze exotische objecten verder terug in de kosmische tijd zijn geëvolueerd.
In het nieuwe onderzoek gebruikten Dr. Nightingale van de universiteit van Durham en zijn collega’s gravitatielensing en supercomputersimulaties op de DiRAC HPC-faciliteit. Hiermee konden ze nauwkeurig onderzoeken hoe licht wordt afgebogen door een superzwaar zwart gat in Abell 1201 BCG.
Dit is het eerste zwarte gat dat met behulp van deze techniek is gevonden en waarbij astronomen honderdduizenden keren simuleerden hoe het licht door het heelal reist. Elke simulatie bevat een zwart gat met een andere massa, waardoor de reis van het licht naar de Aarde toe verandert.
Toen de onderzoekers een ultramassief zwart gat in een van hun simulatie sopnamen kwam de baan dat het licht van het verre sterrenstelsel aflegde om de Aarde te bereiken, overeen met de baan die te zien was op echte beelden die door de Hubble Space Telescope waren gemaakt.
Dit specifieke zwarte gat, dat ongeveer 30 miljard keer de massa van de Zon heeft, is een van de grootste die ooit zijn gevonden en ligt aan de bovengrens van hoe groot zwarte gaten volgens astronomen theoretisch kunnen worden. Het is dus een buitengewoon opwindende ontdekking, aldus de onderzoekers.
Het onderzoek wordt beschreven in een artikel in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Artikel: J.W. Nightingale et al. 2023. Abell 1201: detection of an ultramassive black hole in a strong gravitational lens. MNRAS 521 (3): 3298-3322; doi: 10.1093/mnras/stad587
Eerste publicatie: 29 maart 2023
Bron: sci-news
