De geboorte van sterrenstelsels is een vrij gecompliceerde aangelegenheid en er is weinig bekend over de vraag of de superzware zwarte gaten in het centrum van de meeste sterrenstelsels zich als eerste hebben gevormd, of dat de materie in de melkweg eerst is geaccumuleerd en later het zwarte gat heeft gevormd. Waarnemingen van de quasar HE0450-2958, die zich buiten een sterrenstelsel bevindt, laten zien dat de quasar een nabijgelegen sterrenstelsel helpt bij de vorming van sterren. Dit levert bewijs voor het idee dat superzware zwarte gaten hun eigen sterrenstelsels kunnen 'bouwen'.
De quasar HE0450-2958 is een vreemde entiteit: normaal gesproken vormen zich superzware zwarte gaten - ook wel quasars genoemd - in het centrum van sterrenstelsels. Maar HE0450-2958 lijkt geen gaststelsel te hebben waaruit het is gevormd. Dit was een nieuwe ontdekking op zich toen het in 2005 werd gedaan. Hier is ons originele verhaal over de quasar, Rogue Supermassive Black Hole Has No Galaxy.
De vorming van de quasar blijft nog steeds een mysterie, maar de huidige theorieën suggereren dat deze is gevormd uit koude interstellaire gasfilamenten die in de loop van de tijd zijn aangegroeid, of op de een of andere manier door een sterke zwaartekrachtinteractie met een ander sterrenstelsel uit het gaststelsel zijn verwijderd.
De andere vreemde eigenschap van het object is dat het zich dicht bij een metgezelstelsel bevindt, waardoor het mogelijk sterren kan vormen. Het bijbehorende sterrenstelsel ligt direct in het zicht van een van de quasarsstralen en vormt razendsnel sterren. Een team van astronomen uit Frankrijk, Duitsland en België bestudeerde de quasar en het bijbehorende sterrenstelsel met behulp van de Very Large Telescope van de European Southern Observatory. De astronomen waren aanvankelijk op zoek naar een ongrijpbaar gaststelsel voor de quasar.
Het fenomeen ‘naakte quasars’ is al eerder gemeld, maar telkens als er verdere waarnemingen worden gedaan, wordt er een gaststelsel voor het object gevonden. Energie die uit de quasars stroomt, kan een zwak sterrenstelsel dat verborgen is achter stof verbergen, dus de astronomen gebruikten de VLT-spectrometer en imager voor het midden-infrarood (VISIR). Midden-infraroodwaarnemingen detecteren gemakkelijk stofwolken. Ze combineerden deze waarnemingen met nieuwe beelden verkregen met de Hubble-ruimtetelescoop in het nabij-infrarood.
Waarnemingen van HE0450-2958, die 5 miljard lichtjaar van de aarde verwijderd zijn, bevestigden dat de quasar inderdaad geen gaststelsel heeft en dat de energie en materie die uit de stralen stromen recht op het bijbehorende sterrenstelsel is gericht. Dit scenario versnelt de stervorming in dat sterrenstelsel: 340 zonsmassa's van sterren per jaar worden gevormd in het sterrenstelsel, honderd keer meer dan voor een typisch sterrenstelsel in het heelal. De quasar en de melkweg zijn zo dichtbij dat ze uiteindelijk zullen samensmelten, waardoor de quasar eindelijk een thuis krijgt.
David Elbaz van de Service d'Astrophysique, de hoofdauteur van het artikel dat verscheen in Astronomy & Astrophysics, zei: "De vraag 'kip en ei' of een melkwegstelsel of zijn zwarte gat eerst komt, is een van de meest besproken onderwerpen in de astrofysica van vandaag. Onze studie suggereert dat superzware zwarte gaten de vorming van sterren kunnen veroorzaken, en dus hun eigen gaststelsels 'bouwen'. Deze link zou ook kunnen verklaren waarom sterrenstelsels met grotere zwarte gaten meer sterren hebben. ”
‘Quasar-feedback’ kan een mogelijke verklaring zijn voor de manier waarop sommige sterrenstelsels ontstaan, en natuurlijk is de studie van andere systemen nodig om te bevestigen of dit scenario uniek is, of een veelvoorkomend kenmerk in het heelal.
Bron: ESO, Astronomy & Astrophysics
