Astronomen vinden de meest lichtsterke quasar ooit waargenomen
Het zwarte gat in de nieuw gevonden quasar SMSS J05915.80-435152.0 (hierna J0529-4351 genoemd) groeit ongeveer één zonsmassa per dag aan op een bestaande massa van 17 miljard zonsmassa.
In 1963 identificeerde de Nederlandse astronoom Maarten Schmidt de eerste quasar, bekend als 3C 273. Deze quasar verscheen als een opmerkelijk heldere ster van magnitude 12 en zijn roodverschuiving suggereerde dat het een van de meest verre objecten was die destijds in het heelal bekend waren.
De twee feiten samen impliceerden een onwaarschijnlijk grote hoeveelheid licht en sindsdien hebben nieuw gevonden quasars indruk gemaakt met hun enorme energie die vrijkomt uit een klein gebied in de ruimte.
Dit kon alleen worden verklaard doordat zwaartekrachtsenergie wordt omgezet in warmte en licht binnen een zeer stroperige accretieschijf rond een superzwaar zwart gat.
Tegenwoordig zijn er ongeveer een miljoen quasars bekend, hoewel sommige exemplaren zich onderscheiden van de massa: in 2015 werd de ultra heldere quasar J0100+2802 geïdentificeerd met een superzwaar zwart gat van 10 miljard zonsmassa.
In 2018 werd een nog helderder object gevonden, J2157-3602, met een superzwaar zwart gat van 24 miljard zonsmassa.
Hoewel hun helderheid een snelle groei impliceert is het bestaan moeilijk te verklaren: wanneer zwarte gaten beginnen bij het overblijfsel van een instortende ster en episodisch groeien, wordt niet verwacht dat ze de evidente massa bereiken in de tijd vanaf de oerknal tot het tijdperk van hun waarneming.
De nieuwe record-brekende quasar bevindt zich zo ver van de Aarde dat het licht er ruim 12 miljard jaar over deed om ons te bereiken.
Het object, J0529-451 genaamd, werd voor het eerst waargenomen met een 2,3 meter telescoop van de ANU Siding Spring sterrenwacht in Australië.
Astronoom Christian Wolf en collega’s van de Australian National University wendden zich vervolgens tot een van de grootste telescopen ter wereld, de Very Large Telescope van de ESO, om de volledige aard van het zwarte gat te bevestigen en de massa ervan te bepalen.
“We hebben het snelst groeiende zwarte gat ontdekt dat tot nu toe bekend is. Het heeft een massa van 17 miljard zonsmassa en eet iets meer dan een zon per dag. Dit maakt de quasar het meest lichtgevende object in het belende heelal,” zei dr. Wolf.
De materie die in de vorm van een schijf naar dit zwarte gat wordt getrokken zendt zoveel energie uit dat J0529-4351 ruim 500 biljoen keer helderder is dan de Zon.
“Al dit licht komt van een hete accretieschijf met een diameter van zeven lichtjaar – dit moet de grootste accretieschijf in het heelal zijn”, aldus de onderzoekers.
Het is een verrassing dat de quasar tot nu toe onopgemerkt is gebleven, gezien wat astronomen weten over vele andere, minder indrukwekkende zwarte gaten. Het zwarte gat zal verborgen voor de neus van de astronomen.
De ontdekking is beschreven in een artikel dat in Nature Astronomy is gepubliceerd.
Artikel: C. Wolf et al. The accretion of a solar mass per day by a 17-billion solar mass black hole. Nat Astron, published online February 19, 2024; doi: 10.1038/s41550-024-02195-x
Eerste publicatie: 22 februari 2024
Bron: sci-news, ESO
