Nieuwsbrief

Blijf wekelijks op de hoogte van het beste uit De Kennis van Nu en het laatste nieuws!

MELD JE AAN
zwart gat

De massa van een zwart gat in het centrum van een sterrenstelsel is lastig te bepalen, omdat het relatief heel klein is. Radiostraling van moleculaire gaswolken biedt uitkomst.

Zo langzamerhand neemt men aan dat elk sterrenstelsel een zwart gat in het centrum heeft van miljoenen of zelfs miljarden zonsmassa's. Maar dit zwarte gat is in veel gevallen niet te detecteren, of een redelijke schatting van zijn massa is niet mogelijk.

Een team van Europese en Amerikaanse astronomen heeft op het sterrenstelsel NGC 4526 nu een nieuwe methode getest om de massa van een zwart gat te bepalen. Met CARMA, een netwerk van radiotelescopen in Californië, is met zeer hoge resolutie gemeten hoe snel moleculaire gaswolken rond het centrum van NGC 4526 bewegen door een spectraallijn van koolmonoxyde (CO) te meten.

Dat is in het algemeen de methode: meet de snelheden van sterren of gaswolken die er omheen draaien, want volgens de zwaartekrachtswet (de klassieke van Newton, Einstein heb je er niet bij nodig) volgt daaruit de massa van het zwarte gat.
De snelheden meet je door de precieze golflengte van een geschikte spectraallijn te bepalen. Een spectraallijn is een herkenbare piek in het spectrum van een lichtbron. De golflengte als die bron stilstaat is bekend, maar verandert door het Doppler-effect, dat evenredig is met de onderlinge snelheid.

Moleculaire gaswolken zijn geschikter dan sterren om een zwart gat te 'wegen', omdat die laatsten veel grilliger banen beschrijven, onder invloed van heel andere zaken dan het zwarte gat. En het gas CO in moleculaire wolken heeft een bij uitstek geschikte spectraallijn om snelheden te meten.
Voor NGC 4526 levert de meting een zwart gat tussen de 420 en 490 miljoen zonsmassa's op.

De auteurs concluderen dat de methode bijzonder geschikt is voor ALMA, de nieuwe radiotelescoop in Chili die nu bijna helemaal operationeel is. ALMA moet met slechts 5 uur waarnemen in staat zijn de zwarte gaten te 'wegen' van een groot deel van de sterrenstelsels tot op 250 miljoen lichtjaar afstand. Overigens is dat voor Nederlandse astronomen die bij Alma betrokken zijn geen nieuws, die gingen daar al van uit.

A black-hole mass measurement from molecular gas kinematics in NGC4526, T. Davis e.a., Nature, 30 januari 2013.