Groningse astronomen brengen gigantische kosmische rivier in kaart

De Groningse astronomen Seyit Hocuk en Peter Barthel hebben met de Amerikaanse Very Large Array radiotelescoop gedetailleerde radio-opnamen gemaakt van quasar 4C34.47 in het verre heelal. Op die radio-foto's ontdekten de astronomen een radio-bundel ('jet') van ruim een miljoen lichtjaar lang. Die bundel ontstaat in het hart van de quasar, vlak buiten een zwart gat, en transporteert als een gigantische kosmische rivier geladen kosmische deeltjes tot over een afstand van ruim een miljoen lichtjaar buiten het object, waar de deeltjes in een enorme radiowolk terecht komen.

Quasars zijn perioden van extreme energie-uitbarstingen in het inwendige van sterrenstelsels. In de kernen van veel sterrenstelsels bevinden zich zware zwarte gaten en soms worden die zwarte gaten actief. Gedurende een periode van
tientallen miljoenen jaren zuigen ze materie op uit de omgeving. Die materie wordt door dit proces (dat astronomen accretie noemen) verhit tot temperaturen van miljoenen graden en die verhitting leidt tot felle straling vanuit de omgeving van het zwarte gat. De straling is zo fel dat quasars tot op enorme afstanden kunnen worden waargenomen, in feite tot aan de rand van het waarneembare heelal.

Omdat die felle straling uit een zeer klein gebied komt en het sterlicht van het moederstelsel volledig overstraalt, lijkt het alsof er een felle ster aan de hemel staat - vandaar de naam quasi-ster of quasar. In werkelijkheid is een quasar dus helemaal geen ster. Sommige quasars hebben gigantische radio-structuren, bestaande uit twee radio-wolken aan weerszijden van het sterrenstelsel. Deze wolken worden gedurende de actieve fase van de quasar gevoed door bundels vanuit de kern, maar die bundels zijn lang niet altijd waarneembaar.

4C34.47 is zo'n radio-quasar - en geen gewone maar een extreem grote. De twee radiowolken staan zo'n miljoen lichtjaar buiten het sterrenstelsel, en bij een van de wolken bleek de gigantisch lange voedingsbundel waarneembaar voor de radiotelescoop. Hoe lang de bundel van 4C34.47 is, wordt duidelijk als we bedenken dat ons eigen (uit vele miljarden sterren bestaande) melkwegstelsel honderddduizend lichtjaar meet. Dat past dus zeker tien keer langs de radio-bundel van 4C34.47.

Overigens zijn de waarnemingen van deze spectaculaire bundel maar ook van andere eigenschappen van 4C34.47 een mooie bevestiging van een theorie voor quasars die Barthel in 1989 postuleerde. Hocuk zegt: "deze waarnemingen dateren uit midden jaren 80, en voor mijn afstudeerproject heb ik hieraan samen met prof. Barthel gewerkt. Hij en zijn collega's hadden destijds 4C34.47 met de grote Very Large Array radiotelescoop in New Mexico bestudeerd, maar de waarnemingen waren nog nooit in detail uitgewerkt. Er was wel een vermoeden dat deze radioquasar zo'n enorme bundel zou vertonen, maar het is fantastisch dat we hem nu ook 'zien', met radio-ogen dan wel te verstaan."

Barthel voegt daaraan toe: "dit is de langst bekende quasar-bundel ('radio jet'), en het leuke is dat-ie in het echt eigenlijk nog langer is. We zien hem namelijk niet onder een hoek van 90 graden, maar onder een beduidend kleinere hoek. De bundel komt schuin op ons af, en de eigenlijke lengte is dus nog een stuk groter. Die oriëntatie maakt dat we de andere bundel - die dus schuin van ons af wijst - niet zien. Net als de Westerbork-radiotelescoop en straks de LOFAR-telescoop maakt de Very Large Array radio-'foto's' waarmee spectaculaire astrofysische processen in detail bestudeerd kunnen worden, dichtbij en héél ver weg."

Lees het originele artikel op Astronomie.nl: http://www.astronomie.nl/nieuws/1838/groningse_astronomen_brengen_gigantische_kosmische_rivier_in_kaart.html