P E R S B E R I C H T

Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Groningen, 5 oktober 2010


Groningse astronomen brengen gigantische kosmische rivier in kaart

De Groningse astronomen Seyit Hocuk en Peter Barthel hebben met de
Amerikaanse Very Large Array radiotelescoop gedetailleerde radio-opnamen
gemaakt van quasar 4C34.47 in het verre heelal. Op die radio-foto's
ontdekten de astronomen een radio-bundel (‘jet’) van ruim een miljoen
lichtjaar lang. Die bundel ontstaat in het hart van de quasar, vlak buiten
een zwart gat, en transporteert als een gigantische kosmische rivier geladen
kosmische deeltjes tot over een afstand van ruim een miljoen lichtjaar
buiten het object, waar de deeltjes in een enorme radiowolk terecht komen.

Quasars zijn perioden van extreme energie-uitbarstingen in het inwendige van
sterrenstelsels. In de kernen van veel sterrenstelsels bevinden zich zware
zwarte gaten en soms worden die zwarte gaten actief. Gedurende een periode
van tientallen miljoenen jaren zuigen ze materie op uit de omgeving. Die
materie wordt door dit proces (dat astronomen accretie noemen) verhit tot
temperaturen van miljoenen graden en die verhitting leidt tot felle straling
vanuit de omgeving van het zwarte gat. De straling is zo fel dat quasars tot
op enorme afstanden kunnen worden waargenomen, in feite tot aan de rand van
het waarneembare heelal.

Omdat die felle straling uit een zeer klein gebied komt en het sterlicht van
het moederstelsel volledig overstraalt, lijkt het alsof er een felle ster
aan de hemel staat - vandaar de naam quasi-ster of quasar. In werkelijkheid
is een quasar dus helemaal geen ster. Sommige quasars hebben gigantische
radio-structuren, bestaande uit twee radio-wolken aan weerszijden van het
sterrenstelsel. Deze wolken worden gedurende de actieve fase van de quasar
gevoed door bundels vanuit de kern, maar die bundels zijn lang niet altijd
waarneembaar.

4C34.47 is zo'n radio-quasar - en geen gewone maar een extreem grote. De
twee radiowolken staan zo'n miljoen lichtjaar buiten het sterrenstelsel, en
bij een van de wolken bleek de gigantisch lange voedingsbundel waarneembaar
voor de radiotelescoop. Hoe lang de bundel van 4C34.47 is, wordt duidelijk
als we bedenken dat ons eigen (uit vele miljarden sterren bestaande)
melkwegstelsel honderddduizend lichtjaar meet. Dat past dus zeker tien keer
langs de radio-bundel van 4C34.47.

Overigens zijn de waarnemingen van deze spectaculaire bundel maar ook van
andere eigenschappen van 4C34.47 een mooie bevestiging van een theorie voor
quasars die Barthel in 1989 postuleerde. Hocuk zegt: "deze waarnemingen
dateren uit midden jaren 80, en voor mijn afstudeerproject heb ik hieraan
samen met prof. Barthel gewerkt. Hij en zijn collega's hadden destijds
4C34.47 met de grote Very Large Array radiotelescoop in New Mexico
bestudeerd, maar de waarnemingen waren nog nooit in detail uitgewerkt. Er
was wel een vermoeden dat deze radioquasar zo'n enorme bundel zou vertonen,
maar het is fantastisch dat we hem nu ook ‘zien’, met radio-ogen dan wel te
verstaan."

Barthel voegt daaraan toe: "dit is de langst bekende quasar-bundel (‘radio
jet’), en het leuke is dat-ie in het echt eigenlijk nog langer is. We zien
hem namelijk niet onder een hoek van 90 graden, maar onder een beduidend
kleinere hoek. De bundel komt schuin op ons af, en de eigenlijke lengte is
dus nog een stuk groter. Die oriëntatie maakt dat we de andere bundel - die
dus schuin van ons af wijst - niet zien. Net als de
Westerbork-radiotelescoop en straks de LOFAR-telescoop maakt de Very Large
Array radio-‘foto's’ waarmee spectaculaire astrofysische processen in detail
bestudeerd kunnen worden, dichtbij en héél ver weg"


Beeld: Een montage van de radio-'foto' van quasar 4C34.47 op een optische
foto van een stuk sterrenhemel. De felle witte punt is geconcentreerde
radio-straling, afkomstig uit de omgeving van het zwarte gat in de kern van
het moedersterrenstelsel van de quasar. De twee radiowolken aan weerszijden
zijn goed te zien, evenals de miljoen lichtjaar lange radio-'rivier' naar
het zuiden. Die naar het noorden is niet te zien, maar de radiowolk daar
verraadt zijn aanwezigheid. (c) Hocuk/Barthel RuG Opgemaakt persbericht op
www.astronomie.nl/