Astronomen die gebruik maken van de gezamenlijke NASA en JAXA X-Ray Imaging and Spectroscopie Mission (XRISM) hebben ongekend inzicht gekregen in de chaotische omgevingen rond superzware zwarte gaten. Voor het eerst kunnen wetenschappers rechtstreeks de kinetische energie meten van gas dat met geweld in beweging wordt gebracht door deze kosmische reuzen, waarbij ze verder gaan dan statische beelden om de snelheid van galactische turbulentie te volgen. Dit onderzoek, dat eind januari 2026 in Nature werd gepubliceerd, vertegenwoordigt een grote stap voorwaarts in het begrijpen hoe zwarte gaten hun gaststelsels beïnvloeden.
Het “Oog van de Storm” waargenomen
Superzware zwarte gaten, die zich in het centrum van de meeste sterrenstelsels bevinden, oefenen een enorme zwaartekracht uit. Ze kolken gas, stof en sterren en beïnvloeden de galactische evolutie op grote schaal. Voorheen legden observaties slechts momentopnamen van dit proces vast; Het vermogen van XRISM om de energie van röntgenstraling uit heet gas te meten, biedt nu een dynamisch beeld. Zoals Annie Heinrich van de Universiteit van Chicago uitlegt: “Vóór XRISM was het alsof we een foto van de storm konden zien. Nu kunnen we de snelheid van de cycloon meten.”
Belangrijkste bevindingen: turbulentie en galactische invloed
Het onderzoek concentreerde zich op twee belangrijke regio’s: de omgeving van M87, het eerste zwarte gat dat ooit rechtstreeks in beeld is gebracht, en de Perseus Cluster. In de buurt van M 87 ontdekte XRISM de sterkste turbulentie die ooit in een cluster van sterrenstelsels is waargenomen – zelfs gewelddadiger dan botsingen tussen clusters van sterrenstelsels. De snelheden nemen snel af, weg van het zwarte gat, waarschijnlijk als gevolg van een combinatie van turbulentie en uitstromende gasschokgolven.
In de Perseus Cluster, de helderste röntgencluster die zichtbaar is vanaf de aarde, heeft XRISM de gasbeweging zowel in de kern als daarbuiten in kaart gebracht. Hieruit bleek hoe zwarte gaten gas ‘wegschoppen’ en snelheden veroorzaken die de vorming van sterren kunnen voorkomen door gaswolken te verwarmen en te voorkomen dat ze instorten.
Waarom dit ertoe doet: de galactische evolutie begrijpen
Superzware zwarte gaten verbruiken niet alleen materie; ze injecteren enorme energie in hun omgeving en beïnvloeden sterrenstelsels over honderdduizenden lichtjaren. Deze energie heeft invloed op de vorming van sterren en kan deze mogelijk ‘dooden’ door het gas uit te stoten dat nodig is voor de geboorte van sterren. Het vermogen om turbulentie te meten is daarom cruciaal voor het begrijpen van de galactische evolutie.
Congyao Zhang van de Masaryk Universiteit benadrukt dat XRISM “gasbewegingen die door het zwarte gat worden aangedreven, ondubbelzinnig kan onderscheiden van bewegingen die worden aangedreven door andere kosmische processen”, een onderscheid dat voorheen onmogelijk was. Deze duidelijkheid is essentieel voor het nauwkeurig modelleren van hoe sterrenstelsels in de loop van de tijd veranderen.
Toekomstige implicaties
XRISM zal doorgaan met het verzamelen van röntgengegevens, waardoor ons begrip van de relaties tussen zwart gaten en sterrenstelsels wordt verfijnd. Irina Zhuravleva van de Universiteit van Chicago zegt: “Gebaseerd op wat we al hebben geleerd, ben ik er zeker van dat we dichter bij het oplossen van een aantal van deze puzzels komen.” Dit lopende onderzoek belooft verdere geheimen over de krachtigste motoren van het universum te ontsluiten.
De studie onderstreept dat het begrijpen van deze turbulente interacties niet alleen academisch is: het is van fundamenteel belang om te begrijpen hoe sterrenstelsels ontstaan, evolueren en uiteindelijk de kosmos vormgeven.
