James Webb Telescoop onthult plek waar stof zich verzamelt rond een supermassief zwart gat

In dit artikel:

Sterrenkundigen met de James Webb-ruimtetelescoop hebben ontdekt dat rond het supermassieve zwarte gat in het nabije sterrenstelsel Circinus vrijwel al het warme stof in een compacte ring — een zogeheten torus — is geconcentreerd. Circinus ligt op ongeveer 13 miljoen lichtjaar afstand; het onderzoek werd recent gepubliceerd in Nature. Met de scherpe beelden van Webb konden onderzoekers materiaal dat naar het zwarte gat stroomt scheiden van stof dat door uitstromen wordt meegevoerd.

De uitkomsten zijn verrassend: circa 87 procent van de infrarode emissie van heet stof blijkt afkomstig van die dichte schijf die het zwarte gat voedt, terwijl minder dan 1 procent in uitstromen terechtkomt. Dat zet decennia aan modellen op zijn kop; tot nu toe probeerden astronomen de overmaat aan infraroodstraling vaak te verklaren met krachtige uitstromen, of daarmee gecombineerd met een torus, maar de nieuwe data tonen dat de voedende ring dominant is.

Cruciaal voor deze precisiewaarnemingen was Webbs Aperture Masking Interferometer op het Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph-instrument. Dat masker met zeven openingen verandert Webb praktisch in een mini-array, waardoor interferentiepatronen worden gebruikt om de resolutie over het centrum van het sterrenstelsel effectief te verdubbelen en kleine structuren zichtbaar te maken. Het is de eerste keer dat een infrarode interferometermethode in de ruimte is toegepast op een object buiten de Melkweg.

De ontdekking heeft grote implicaties voor ons begrip van actieve sterrenstelsels en accretieprocessen bij zwarte gaten. Door dezelfde techniek op andere actieve kernen toe te passen, kan worden vastgesteld of Circinus een uitzondering vormt of dat veel zwarte gaten op deze manier hun omgeving voeden en verlichten.