Het centrum van sterrenstelsels is een van de meest chaotische kosmische omgevingen vanwege het bestaan van een actief voedend superzwaar zwart gat.
Deze kosmische kolossen worden omringd door roterende accretieschijven van gas en stof. Deze gloeiend hete schijf zendt overtollige energie uit over het hele elektromagnetische spectrum, van hoogenergetische gammastraling en röntgenstraling tot zichtbaar licht, infrarood- en radiogolven.
Astronomen hebben het duidelijkste bewijs gevonden voor het bestaan van een accretieschijf rond het zwarte gat in het centrum van sterrenstelsel III Zw 002. Volgens de functionaris bericht, werden de conclusies getrokken na analyse van de gegevens van "twee zeldzame en eigenaardige emissielijnen in het nabij-infraroodbereik".
Directe observatie van accretieschijven met telescopen is moeilijk vanwege twee factoren: hun grote afstand tot de aarde en hun extreem kleine formaat.
Als gevolg hiervan vertrouwen astronomen op het lichtspectrum dat vanuit de schijf wordt uitgezonden om de grootte en het gedrag ervan te bepalen.
Dankzij deze methodologie konden astronomen voor het eerst in de geschiedenis “twee nabij-infrarode emissielijnen” detecteren, afkomstig van de accretieschijf” van sterrenstelsel III Zw 002.
"Emissielijnen verschijnen wanneer een opgewonden atoom naar een lager energieniveau zakt en licht uitstraalt. Omdat elk atoom een unieke reeks energieniveaus heeft, heeft het uitgezonden licht een discrete golflengte die fungeert als een vingerafdruk die de oorsprong ervan identificeert”, legt het persbericht uit.
De aanwezigheid van een accretieschijf blijkt met name uit brede emissielijnen die bekend staan als een profiel met twee pieken. Het gebied met brede lijnen is het gebied van de accretieschijf waar deze lijnen ontstaan.
"Voor de eerste keer legt de detectie van dergelijke tweepiekprofielen strikte beperkingen op aan de geometrie van het gebied, die niet op andere manieren kunnen worden bepaald. En nu hebben we duidelijk bewijs van het voedingsproces en de interne structuur van een actief sterrenstelsel”, zegt Alberto Rodríguez-Ardila van het National Institute of Space Research in Brazilië.
Deze waarneming leidde tot verschillende metingen van de accretieschijf. Na zorgvuldige analyse werd vastgesteld dat de Paschen-alfalijn een oorsprongsstraal heeft van 16,77 lichtdagen (de afstand die licht op één aardse dag aflegt vanaf een superzwaar zwart gat).
Terwijl de OI-lijn afkomstig is van een accretieschijf met een straal van 18,86 lichtdagen. De metingen voorspelden ook dat de buitenstraal van het brede lijngebied waarschijnlijk ongeveer 52,43 lichtdagen bedraagt.
"Het model laat ook zien dat het brede lijngebied III Zw 002 18 graden gekanteld is ten opzichte van waarnemers op aarde, en dat het superzware zwarte gat in het centrum 400 tot 900 miljoen keer de massa van onze zon heeft."
Recente observaties kunnen helpen om de vorm en dynamiek van de accretieschijf beter te begrijpen. Waarnemingen van accretieschijven kunnen ook belangrijke informatie opleveren over zwarte gaten en de evolutie van hun gaststelsels.
Lees ook: