Quasars, of quasi-stellaire objecten, zijn een van de helderste en meest actieve soorten superzware zwarte gaten die zich voeden met gas in het centrum van een ver sterrenstelsel. 3C 273 is de eerste quasar die ooit is geïdentificeerd. Het bevindt zich in het sterrenbeeld Maagd.
Een internationale groep wetenschappers heeft nieuwe waarnemingen van de 3C 273 gepubliceerd. Ze observeerden de binnenste en diepste delen van de prominente plasmastraal van de quasar. Het omvat ook waarnemingen van de 3C 273 jet met de hoogste hoekresolutie tot nu toe, waarbij gegevens worden verkregen voor het binnenste deel van de jet, dicht bij de centraal zwart gat.
Een mondiaal netwerk van radioantennes, waaronder de Global Millimeter VLBI Array (GMVA) en de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili, werkten nauw samen om het baanbrekende onderzoek tot stand te brengen. Er werden ook gecoördineerde observaties uitgevoerd met behulp van de High Sensitivity Array om 3C 273 op verschillende schalen te onderzoeken en de algehele vorm van de straal te bepalen. De gegevens die in dit onderzoek zijn gebruikt, zijn verzameld in 2017, net zoals de waarnemingen van de Event Horizon Telescope (EHT) de eerste foto's van zwarte gaten.
Wetenschappers hebben voor het eerst een kijkje genomen in het diepste gebied van een jet in a quasar, waar de collimatie plaatsvindt, dankzij het beeld van de 3C 273 jets. De wetenschappers ontdekten ook dat over een zeer lange afstand de hoek van de plasmastroom die uit het zwarte gat komt wordt strakker. Het smaller wordende gedeelte van de jet strekt zich buitengewoon ver uit, ver buiten het gebied waar de straal zich bevindt de zwaartekracht van een zwart gat van kracht is.
Afbeelding: Hiroki Okino en Kazunori Akiyama; GMVA+ALMA- en HSA-afbeeldingen: Okino et al.; HST-afbeelding: ESA/Hubble & NASA.
Kazunori Akiyama, onderzoeker bij het MIT Haystack Observatory en projectleider, zei: “Het is opvallend om te zien dat de vorm van de krachtige stroom langzaam wordt gevormd over een lange afstand in een extreem actieve quasar. Dit is ook dichtbij ontdekt in veel zwakkere en minder actieve superzware zwarte gaten. De resultaten werpen een nieuwe vraag op: hoe gebeurt de collimatie van de jets consistent in zulke gevarieerde zwarte gatensystemen?
Lynn Matthews, hoofdonderzoeker van het MIT Haystack Observatory en inbedrijfstellingswetenschapper voor de APP, zei: “De mogelijkheid om ALMA te gebruiken als onderdeel van wereldwijde VLBI-netwerken is een complete gamechanger geweest voor de wetenschap van zwarte gaten. Het stelde ons in staat om de allereerste beelden van superzware zwarte gaten te maken, en nu helpt het ons om voor het eerst ongelooflijke nieuwe details te zien over hoe zwarte gaten hun jets aandrijven.”
Keiichi Asada, een associate research fellow aan de Academia Sinica, Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) in Taiwan, zei, “Deze ontdekking werpt nieuw licht op de jetcollimatie in de quasarjets. De scherpere ogen van de EHT zullen toegang mogelijk maken tot vergelijkbare gebieden in verder weg gelegen quasarjets. We hopen vooruitgang te boeken met ons nieuwe ‘huiswerk’ uit dit onderzoek, waardoor we eindelijk een antwoord kunnen krijgen op het honderd jaar oude probleem van de manier waarop straaljagers worden gecollimeerd.”
Journal Reference:
- Hiroki Okino et al. Collimatie van de relativistische jet in de Quasar 3C 273. The Astrophysical Journal. DOI 10.3847/1538-4357/ac97e5
