Thu, 16 Sep 2010 14:39:42 +0200
|
P E R S B E R I C H T
Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Groningen, 16 september 2010
Superzware zwarte gaten stimuleren de vorming van zware sterren
De Groningse astronomen Seyit Hocuk en Marco Spaans hebben met behulp van
krachtige supercomputers berekend dat superzware zwarte gaten het ontstaan
van zware sterren stimuleren. Dit druist in tegen de gangbare theorie dat de
geboorte van sterren in de buurt van superzware zwarte gaten, die zich
bevinden in de centra van melkwegstelsels, moeizaam verloopt. Hun
bevindingen worden eind oktober gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics.
Hocuk en Spaans maakten gedetailleerde berekeningen van immense gaswolken
waaruit honderden sterren ontstaan. Deze gaswolken zijn geen gewone wolken,
maar staan dicht bij superzware zwarte gaten, die röntgenstraling
produceren. Uit de dagen tot weken durende berekeningen blijkt dat de
hoog-energetische röntgenstraling het ontstaan van zware sterren (meer dan
vier keer zo zwaar als onze zon) bevordert.
Superzware zwarte gaten in de kernen van sterrenstelsels trekken materie aan
uit hun omgeving. Deze materie wordt middels wrijving verhit tot
temperaturen van miljoenen graden, wat leidt tot de productie van
röntgenstraling. Deze straling is zeer energetisch en daardoor in staat diep
door te dringen in de gaswolken waaruit sterren ontstaan. De straling zorgt
voor zeer efficiënte verhitting van al het interstellaire gas dat in een
baan rond het zwarte gat draait. Hierdoor loopt de druk van het gas sterk
op, waarna de gaswolken fragmenteren en condenseren tot zware sterren.
Hocuk en Spaans zeggen dat hun berekeningen alles op zijn kop zetten. De
verwachting was dat in de nabijheid van zwarte gaten de geboorte van sterren
helemaal niet gemakkelijk verloopt. Sterke röntgenstraling zou de moleculen
in de gaswolk vernietigen en door de zwaartekracht zou een wolk in de buurt
van een zwart gat uit elkaar getrokken worden. Nu blijkt het tegendeel. De
moleculen blijken zich heel snel te hervormen door een hoge mate van
ionisatie. En doordat de buitenkant van de gaswolk sterk wordt verhit door
de röntgenstraling, ontstaat er gravitationele ineenstorting en stervorming.
De tijdschaal waarop dit gebeurt blijkt korter te zijn dan die van het
uiteentrekken van de wolk. Waarnemingen van sterrenstelsels met zwarte gaten
in hun kernen lieten al opmerkelijk veel zware sterren zien. “Onze nieuwe
theoretische modellen verklaren hoe dit mogelijk is”, aldus Hocuk.
De simulaties zijn gedaan op de supercomputer 'Gemini' van het Kapteyn
Instituut (RuG) en op de nationale supercomputer 'Huygens' bij SARA in
Amsterdam. De berekeningen op deze machines, die vele CPU’s bevatten,
duurden respectievelijk 50,000 en 5,000 CPU-uren, zo’n zes weken in ‘normale’
tijd.
Beeld: Een superzwaar zwart gat produceert röntgenstraling (wit), net buiten
zijn waarnemingshorizon. De gaswolken (rood) in een baan rond het zwarte gat
worden door deze x-rays verhit (blauw) en gecomprimeerd (geel). Dit leidt
tot gravitationele ineenstorting en de vorming van vooral zware sterren (©
Hocuk, Kapteyninstituut, Rijksuniversiteit Groningen)
Opgemaakt persbericht op www.astronomie.nl/
|
|
|