Een internationaal team van astronomen heeft een uitzonderlijk zeldzaam fenomeen waargenomen: een sterrenstelsel op tien miljard lichtjaar afstand dat in slechts twintig jaar tijd tot een twintigste van zijn oorspronkelijke helderheid is gedoofd. De ontdekking toont aan dat superzware zwarte gaten dramatisch kunnen veranderen binnen een mensenleven — een tijdschaal die wetenschappers tot nu toe onmogelijk achtten.
Onverwachte verduistering van ver sterrenstelsel
Het sterrenstelsel J0218-0036 trok de aandacht van onderzoekers toen zij archiefbeelden uit het begin van de jaren 2000 vergeleken met recente waarnemingen uit 2023. universetoday.com is zo'n snelle helderheidsafname hoogst ongebruikelijk voor actieve galactische kernen, die normaal gesproken slechts dertig procent in helderheid variëren over veel langere perioden.
De waarnemingen werden gedaan door een samenwerkingsverband onder leiding van het Chiba Institute of Technology in Japan, met medewerking van onder meer de Universiteit van Potsdam, het Instituto de Astrofísica de Canarias en de Universiteit van Cambridge. Het team combineerde data van de Sloan Digital Sky Survey met nieuwe beelden van de Hyper Suprime-Cam op de Subaru-telescoop, evenals waarnemingen van de Gran Telescopio de Canarias op La Palma.
Zwart gat krijgt geen brandstof meer
De oorzaak van deze dramatische verduistering ligt bij het superzware zwarte gat in het hart van het sterrenstelsel. subarutelescope.org is de helderheidsafname het gevolg van een snelle afname van de gasstroom die het zwarte gat voedt. Wanneer minder gas het zwarte gat bereikt, neemt ook de straling die het uitzendt af.
Superzware zwarte gaten bevatten massa's die honderdduizenden tot miljarden keren groter zijn dan die van de zon. Hun intense zwaartekracht zuigt gas en stof aan uit de omgeving, dat vervolgens door wrijving opwarmt in een accretieschijf rondom het zwarte gat. Dit proces genereert enorme hoeveelheden energie over een breed spectrum van lichtgolflengten.
Bij een constante aanvoer van materiaal varieert de helderheid van zo'n actieve galactische kern slechts licht. Maar als de gasstroom afneemt, daalt ook de uitgestraalde energie — en dat is precies wat astronomen bij J0218-0036 hebben waargenomen.
'Dood door duizend sneden'
caac.uk omschrijven het proces als een "dood door duizend sneden". Het jonge sterrenstelsel raakte zijn brandstof kwijt doordat het centrale zwarte gat de toevoer van gas afknijpte. Dit mechanisme staat bekend als "feedback" — waarbij de activiteit van het zwarte gat zelf de aanvoer van nieuw materiaal belemmert.
De ontdekking heeft belangrijke implicaties voor ons begrip van sterrenstelselevolutie. Tot nu toe gingen astronomen ervan uit dat actieve fasen van zwarte gaten honderdduizenden tot miljoenen jaren duren — veel te lang om binnen één mensenleven te observeren. lavozdelanzarote.com toont deze waarneming aan dat veranderingen in zwarte-gatactiviteit zich kunnen voltrekken op "buitengewoon korte kosmische tijdschalen".
Gevolgen voor stervorming
De afnemende activiteit van het zwarte gat heeft directe gevolgen voor het sterrenstelsel zelf. Actieve galactische kernen spelen een cruciale rol bij het reguleren van stervorming in sterrenstelsels. Wanneer een zwart gat grote hoeveelheden energie uitstraalt, kan dit gas uit het sterrenstelsel blazen of opwarmen, waardoor nieuwe sterren niet meer kunnen ontstaan.
Het feit dat J0218-0036 zo snel is gedoofd, suggereert dat het sterrenstelsel mogelijk zijn vermogen tot stervorming verliest. Dit proces van "uitdoving" — waarbij een sterrenstelsel stopt met het vormen van nieuwe sterren — is een belangrijk onderdeel van kosmische evolutie, maar de precieze mechanismen zijn nog niet volledig begrepen.
Zeldzaam inzicht in kosmische dynamiek
De waarneming is mogelijk gemaakt door het combineren van meerdere decennia aan archiefdata met moderne telescooptechnologie. Door beelden uit verschillende perioden naast elkaar te leggen, konden onderzoekers de evolutie van het zwarte gat in de tijd reconstrueren — een methode die steeds belangrijker wordt in de astronomie.
space.com biedt de James Webb Space Telescope nieuwe mogelijkheden om dergelijke processen in nog meer detail te bestuderen. De ontdekking van J0218-0036 laat zien dat het universum dynamischer is dan lange tijd werd aangenomen, en dat sommige kosmische veranderingen zich voltrekken op tijdschalen die binnen menselijk bereik liggen.
De bevindingen zijn gepubliceerd in een internationaal samenwerkingsverband dat observatoria wereldwijd omvat, waaronder faciliteiten in Japan, Spanje en de Canarische Eilanden. Het onderzoek benadrukt het belang van langetermijnmonitoring van verre sterrenstelsels en de waarde van archiefdata voor het begrijpen van kosmische evolutie.