Een angstaanjagende glimp van een mogelijk lot van ons Melkwegstelsel is aan het licht gekomen dankzij de ontdekking van een kosmische anomalie die ons begrip van het heelal op de proef stelt. Een internationaal team van astronomen onder leiding van de CHRIST University in Bangalore heeft ontdekt dat een enorm spiraalstelsel op bijna een miljard lichtjaar afstand van de aarde een superzwaar zwart gat herbergt dat miljarden keren zo groot is als de massa van de zon en dat kolossale radiojets voortstuwt met een diameter van zes miljoen lichtjaar.
Dat is een van de grootste die bekend zijn van een spiraalstelsel en zet de conventionele wijsheid over de evolutie van sterrenstelsels op zijn kop, omdat zulke krachtige stralen bijna uitsluitend worden aangetroffen in elliptische sterrenstelsels, niet in spiralen. Het betekent ook dat de Melkweg in de toekomst mogelijk soortgelijke energetische jets zou kunnen creëren, met de kosmische straling, gammastraling en röntgenstraling die ze produceren en die een ravage kunnen aanrichten in ons zonnestelsel vanwege de toegenomen straling en de mogelijkheid om een massa-extinctie op aarde te veroorzaken.
De evolutie van sterrenstelsels opnieuw bekeken
“Deze ontdekking is meer dan alleen een rariteit, het dwingt ons opnieuw na te denken over hoe sterrenstelsels evolueren en hoe superzware zwarte gaten erin groeien en hun omgeving vormgeven,” aldus hoofdauteur professor Joydeep Bagchi van de CHRIST University in Bangalore. “Als een spiraalvormig sterrenstelsel niet alleen kan overleven, maar ook kan gedijen onder zulke extreme omstandigheden, wat betekent dit dan voor de toekomst van sterrenstelsels zoals ons eigen Melkwegstelsel? “Zou ons sterrenstelsel op een dag soortgelijke hoogenergetische verschijnselen kunnen ervaren die ernstige gevolgen zullen hebben voor het voortbestaan van het kostbare leven in het stelsel?” In het nieuwe onderzoek, dat is gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ontrafelden onderzoekers de structuur en evolutie van het spiraalstelsel 2MASX J23453268-0449256, dat drie keer zo groot is als de Melkweg.
Met behulp van waarnemingen van de Hubble-ruimtetelescoop, de Giant Metrewave Radio Telescope, de Atacama Large Millimeter Wave Array en multi-golflengteanalyses ontdekten ze een enorm superzwaar zwart gat in het hart en radiojets die tot de grootste behoren die bekend zijn van een spiraalstelsel, waardoor het een zeldzaam verschijnsel is. Traditioneel dachten wetenschappers dat de gewelddadige activiteit van zulke kolossale jets van superzware zwarte gaten de delicate structuur van een spiraalstelsel zou verstoren. Maar tegen alle verwachtingen in heeft 2MASX J23453268-0449256 zijn rustige karakter behouden met goed gedefinieerde spiraalarmen, een lichtgevende nucleaire balk en een ongestoorde stellaire ring - dit alles terwijl het een van de meest extreme zwarte gaten herbergt die ooit in een dergelijke omgeving zijn waargenomen. Wat het raadsel nog groter maakt, is dat het sterrenstelsel wordt omringd door een enorme halo van heet, röntgenstralend gas, wat belangrijke inzichten geeft in zijn geschiedenis. Terwijl deze halo na verloop van tijd langzaam afkoelt, werken de stralen van het zwarte gat als een kosmische oven die nieuwe stervorming voorkomt ondanks de aanwezigheid van overvloedig stervormingsmateriaal.
Hoe dit te vergelijken is met de Melkweg
Onze eigen Melkweg heeft een zwart gat van 4 miljoen zonsmassa, Sagittarius A (Sgr A*), in het centrum, maar dit bevindt zich momenteel in een extreem stille en slapende staat. Dat zou kunnen veranderen als een gaswolk, ster of zelfs een klein dwergsterrenstelsel zou worden geaccretteerd (opgegeten), aldus de onderzoekers. Zulke gebeurtenissen staan bekend als Tidal Disruption Events (TDE) en er zijn er verschillende waargenomen in andere sterrenstelsels, maar niet in de Melkweg. Als zulke grote jets uit Sgr A* zouden komen, zou hun impact afhangen van hun kracht, richting en energie-output, aldus de onderzoekers. Een puntige straal in de buurt van ons zonnestelsel zou de atmosferen van planeten kunnen wegvagen, DNA kunnen beschadigen en het aantal mutaties kunnen verhogen door blootstelling aan straling, terwijl als de aarde zou worden blootgesteld aan een directe of nabije straal, dit onze ozonlaag zou kunnen aantasten en tot een massa-uitsterving zou kunnen leiden. Een derde mogelijkheid is dat een krachtige straal het interstellaire medium zou kunnen veranderen en de stervorming in bepaalde regio's zou kunnen beïnvloeden. Astronomen denken dat de Melkweg in het verleden waarschijnlijk grootschalige radiojets heeft gehad en hoewel het in de toekomst mogelijk weer zo'n straal zou kunnen genereren, kunnen experts niet precies zeggen wanneer, omdat dit van veel factoren afhangt.
Aanwijzingen voor donkere materie
Het team van onderzoekers ontdekte ook dat J23453268-0449256 tien keer meer donkere materie bevat dan de Melkweg, wat cruciaal is voor de stabiliteit van zijn snel draaiende schijf. Door een ongekende balans tussen donkere materie, activiteit van zwarte gaten en galactische structuur te onthullen, openen de experts volgens hun onderzoek nieuwe grenzen in de astrofysica en kosmologie. “Inzicht in deze zeldzame sterrenstelsels kan vitale aanwijzingen geven over de onzichtbare krachten die het universum besturen, waaronder de aard van donkere materie, het lot van sterrenstelsels op de lange termijn en de oorsprong van het leven,” aldus co-auteur Shankar Ray, een promovendus aan de CHRIST University in Bangalore. “Uiteindelijk brengt dit onderzoek ons een stap dichter bij het ontrafelen van de mysteries van de kosmos en herinnert het ons eraan dat het universum nog steeds verrassingen in petto heeft die onze verbeelding te boven gaan.”
Bron: Royal Astronomical Society
