Dankzij een gelukkige kans ontdekte een team onder leiding van de Nederlandse afstudeerder Martin Oey een radiostelsel van minstens 16 miljoen lichtjaar lang. Het paar plasmapluimen is de grootste structuur die tot nu toe door een sterrenstelsel is geproduceerd. De ontdekking weerlegt enkele al lang bestaande hypothesen over de groei van radiosterrenstelsels.
Superzware zwarte gaten zijn verborgen in de centra van veel sterrenstelsels, die de geboorte van nieuwe sterren vertragen en dus een grote invloed hebben op de levenscyclus van sterrenstelsels als geheel. Soms leidt dit tot gewelddadige gebeurtenissen: het zwarte gat kan twee jetstreams creëren die het bouwmateriaal voor nieuwe sterren uit de melkweg werpen met bijna de snelheid van het licht. In dit gewelddadige proces wordt het sterrenstof voldoende verhit om op te lossen in het plasma en te gloeien met radiostraling. Een internationaal team van onderzoekers verzamelt dit licht nu met behulp van de pan-Europese LOFAR-telescoop, waarvan het epicentrum zich in een moerassig Nederlands 'radiothema'-reservaat bevindt waar je smartphone opzettelijk zijn signaal verliest.
De afbeelding van de twee plasmapluimen is bijzonder omdat wetenschappers nog nooit zo'n grote structuur hebben gezien die door een enkel sterrenstelsel is gecreëerd. Deze ontdekking laat zien dat de invloedssfeer van sommige sterrenstelsels zich ver van hun directe omgeving uitstrekt. Hoe ver? Het is moeilijk te definiëren. Astronomische beelden zijn genomen vanuit één gezichtspunt (vanaf de aarde) en geven daarom geen diepte weer. Daardoor kunnen wetenschappers maar een fractie van de lengte van het radiostelsel meten: dit is een lage schatting van de totale lengte. Maar zelfs deze ondergrens van ruim 16 miljoen lichtjaar is gigantisch, vergelijkbaar met 100 melkwegen op een rij.
Omdat de aarde geen speciale plaats in het universum inneemt, was de kans dat zo'n grote galactische structuur in onze achtertuin zou eindigen klein. En inderdaad: de radioreus bevindt zich op een afstand van 3 miljard lichtjaar van ons. Ondanks deze verbazingwekkende afstand lijkt de reus zo groot aan de hemel als de maan, wat suggereert dat de structuur een recordlengte moet hebben. Dat de radioogen van de LOFAR-telescoop de reus nu pas zagen, wordt verklaard door het feit dat zijn pluimen relatief zwak zijn. Nadat de wetenschappers de resulterende afbeeldingen hadden geanalyseerd, zagen ze subtiele patronen en merkten ze onverwacht de reus op.
De onderzoekers noemden het gigantische bouwwerk Alcyoneus, naar de zoon van Ouranos, de oude Griekse god van de lucht. Alcyoneus-pluimen kunnen informatie over ongrijpbare filamenten onthullen kosmisch web. Omdat Alcyoneus, net als de Melkweg, in een koord zit, ondervinden zijn pluimen tegenwind terwijl ze door de ruimte bewegen. Hierdoor verandert de richting en vorm van de pluimen onmerkbaar. Alcyoneuspluimen zijn zo groot en schaars dat de omgeving ze relatief gemakkelijk kan vormen.
Het kosmische web behoudt zijn vorm omdat de zwaartekracht wordt gecompenseerd door de thermische druk van het medium in de filamenten en clusters. In de afgelopen twee decennia is duidelijk geworden dat gloeiend sterrenstof, dat door straalstromen uit sterrenstelsels wordt uitgestoten, het web warm houdt. Centrale zwarte gaten in sterrenstelsels helpen dus de grootschalige structuur van ons universum in stand te houden. Dit is vooral opmerkelijk omdat zwarte gaten erg klein zijn in vergelijking met filamenten en clusters.
Wat Alcyoneus zijn recordlengte gaf, blijft een mysterie. Aanvankelijk dachten wetenschappers aan een uitzonderlijk massief zwart gat, een grote hoeveelheid sterrenstof of extreem krachtige jetstreams. Verrassend genoeg lijkt Alcyoneus op al deze parameters onder het gemiddelde te zitten in vergelijking met zijn kleinere broers en zussen. In de nabije toekomst gaat het team onderzoeken of de omgeving van radiosterrenstelsels de groei van reuzen kan verklaren.
Lees ook: