De Chandra X-ray Observatory heeft een kosmische 'geest' gevonden die op de loer ligt rond een superzwaar zwart gat in de verte. Maar deze blauwe klodder lijkt griezelig veel op een andere kosmische klodder gas gevonden door Galaxy Zoo-lid Hanny Van Arkel, het beroemde object genaamd Hanny's Voorwerp. Kunnen de twee objecten vergelijkbaar zijn?
Astronomen zeggen dat de 'geest' die Chandra heeft gevonden de overblijfselen zijn van een diffuse röntgenbron, die blijft hangen nadat andere straling van de uitbarsting van het zwarte gat is weggestorven. Het object, HDF 130, is meer dan 10 miljard lichtjaar verwijderd en bestond 3 miljard jaar na de oerknal, toen sterrenstelsels en zwarte gaten zich in hoog tempo vormden.
Hanny's Voorwerp is een mysterie sinds het in 2007 werd gevonden als onderdeel van het Galaxy Zoo-project. Uit recent onderzoek naar het object blijkt dat de Voorwerp waarschijnlijk ook een overblijfsel is van een uitbarsting van een zwart gat. In de originele Sloan Digital Sky Survey-afbeeldingen van Hanny's Voorwerp, werd het object blauw weergegeven, maar uit verdere spectrale analyse bleek dat het eigenlijk groen is. De Voorwerp werd bestudeerd door de Swift-gammastraal-satelliet, die ook ultraviolette en röntgenstraling kan opvangen, maar de satelliet kwam niet met sluitend. De Westerbork Synthese Radiotelescoop (WSRT) keek echter naar Hanny's Voorwerp en stelde vast dat jets met zwarte gaten inderdaad stralen van intense optische en ultraviolette straling van het zwarte gat toelieten om een klein deel van een grote gaswolk te verhitten en te verlichten. omgeeft gedeeltelijk het nabije melkwegstelsel, IC 2497.
Maar sterrenkundigen van Galaxy Zoo vermoeden dat röntgenstralen ook in Voorwerp een rol kunnen spelen. Het is onlangs in beeld gebracht door de Suzaku-röntgentelescopen om te zien of het zichtbaar is in dat deel van het spectrum, en om de huidige activiteit van het superzware zwarte gat te onderzoeken. De resultaten van die waarneming worden nog steeds geanalyseerd. Yale-astronoom Kevin Schawinski schreef onlangs in de Galaxy Zoo Blog dat het detecteren van harde röntgenfotonen een bewijs zou zijn van een actief superzwaar zwart gat in IC 2497, dat de Voorwerpen zou verlichten. "Als we aan de andere kant niets oppikken, kunnen we er zeker van zijn dat het zwarte gat is gestopt met voeden, dat wil zeggen dat het echt is afgesloten", schreef Schawinski.
Zijn de twee objecten, de 'geest' van HDF 130 en Hanny's Voorwerp vergelijkbaar? Ja - en nee - zei Chandra-wetenschapper Dr. Peter Edmonds.
"Er zijn inderdaad enkele fundamentele overeenkomsten tussen deze twee objecten, in die zin dat beide werden gegenereerd door uitbarstingen van een superzwaar zwart gat, hetzij in de vorm van heldere straling of stralen, vertelde Edmonds aan Space Magazine." Ook in beide gevallen was de uitbarsting van de zwart gat lijkt te zijn afgestorven. '
De details van de twee objecten zijn echter heel verschillend, zei Edmonds. "Hanny's Voorwerp heeft een lichte echo, terwijl men dacht dat de röntgenspook werd gevormd door een interactie tussen de komische achtergrondstraling en deeltjes in een straal. Ze worden duidelijk gezien op heel verschillende golflengten. Ook wordt de geest in het vroege heelal op veel grotere afstanden gevonden dan Hanny's Voorwerp en is fysiek veel groter. "
Bovendien vermoedt het Chandra-team dat een zeer krachtige en grote uitbarsting verantwoordelijk was voor de vorming van de geest, veel krachtiger dan die voor Hanny's Voorwerp.
Andy Fabian van de Cambridge University in het Verenigd Koninkrijk, hoofdauteur van het artikel over de geest van HDF 130, denkt dat de röntgengloed van het object het bewijs is van een uitbarsting die equivalent is aan ongeveer een miljard supernova's, die deeltjes met bijna de snelheid van licht. Toen de uitbarsting aan de gang was, veroorzaakte deze een enorme hoeveelheid radio en röntgenstraling, maar na enkele miljoenen jaren verdween het radiosignaal uit het zicht terwijl de elektronen hun energie wegstraalden.
Dit is de eerste röntgenspook ooit gezien na het verdwijnen van radio-heldere stralen. Astronomen hebben uitgebreide röntgenstraling waargenomen met een vergelijkbare oorsprong, maar alleen van sterrenstelsels met radio-straling op grote schaal, wat duidt op aanhoudende uitbarstingen. In HDF 130 wordt alleen een puntbron gedetecteerd in radiobeelden, die samenvallen met het enorme elliptische sterrenstelsel dat te zien is in zijn optische beeld.
Deze radiobron geeft aan dat het superzware zwarte gat van de HDF 130 mogelijk groeit.
Met Hanny's Voorwerp zijn astronomen echter nog steeds op zoek naar tekenen van activiteit vanuit het zwarte gat.
Een ander argument dat de twee objecten verschillend zijn, is hun vorm. De lineaire vorm van de röntgenbron van de HDF 130 komt overeen met de vorm van radiojets en niet met die van een cluster van sterrenstelsels, die naar verwachting rond zal zijn. De energieverdeling van de röntgenstralen komt ook overeen met de interpretatie van een röntgenspook.
Hanny’s Voorwerp heeft alle kenmerken van een interactief systeem. "Het gas komt waarschijnlijk voort uit een getijdeninteractie tussen IC 2497 en een ander sterrenstelsel, die honderden miljoenen jaren geleden plaatsvond", zegt Dr. Tom Oosterloo, onderdeel van het team dat de Voorwerp bestudeerde met WSRT.
Er zijn meer verschillen tussen de twee objecten, voornamelijk dat geesten zoals die van HDF 130 veel voorkomen in het universum, terwijl de Voorwerp misschien een eenmalige gebeurtenis is. 'De gasstroom eindigt driehonderdduizend lichtjaar ten westen van IC2497, en al het bewijs wijst erop dat een groep sterrenstelsels aan de punt van de stroom verantwoordelijk is voor dit bizarre kosmische ongeluk', zei Oosterloo.
Chandra-astronoom Caitlin Casey, ook uit Cambridge, zei: "Dit resultaat suggereert dat de röntgenhemel bezaaid moet zijn met dergelijke geesten, vooral als uitbarstingen van zwarte gaten net zo vaak voorkomen als we denken dat ze in het vroege heelal voorkomen."
Dus nu astronomen weten waar en nu ze moeten zoeken naar röntgenobjecten zoals die van HDF 130, zullen we in de toekomst waarschijnlijk meer kosmische röntgengeesten horen. Maar Hanny's Voorwerp lijkt uniek.
Bronnen: Chandra, vorig UT-artikel, e-mailuitwisseling met Dr. Peter Edmonds, Galaxy Zoo
