In gassen uit een reusachtig zwart gat worden nieuwe sterren geboren

Illustratie ESA

Het kolossale zwarte gat in de kern van een ver sterrenstelsel lijkt indirect verantwoordelijk te zijn voor de vorming van nieuwe sterren. In het gas dat uit zijn naaste omgeving wordt weggeblazen zijn sterren ontdekt die nog maar 10 miljoen jaar oud zijn.

De ontdekking is gedaan door astronomen uit onder meer Groot-Brittannië, Italië en Spanje, die een sterrenstelsel op 600 miljoen lichtjaar van de aarde hebben onderzocht. Dit stelsel, IRAS F23128-5919 geheten, vertoont een merkwaardige vorm die verraadt dat het in feite om twee met elkaar botsende stelsels gaat.

Bekend was al dat de kern van een van deze stelsels een sterke bron van energierijke straling is. Dat is een aanwijzing dat zich daar een kolossaal zwart gat schuilhoudt dat bezig is om gas uit zijn omgeving op te slokken. Door wrijving wordt het naar binnen spiralende gas dermate heet, dat het röntgenstraling gaat uitzenden.

Deze röntgenstraling produceert een dermate grote ‘stralingsdruk’, dat grote hoeveelheden gas terug de ruimte in worden geblazen. Astronomen hadden al het vermoeden dat de omstandigheden in zo’n ‘wind’ van gas geschikt kunnen zijn voor de vorming van nieuwe sterren. En waarnemingen met de Very Large Telescope in Chili hebben dat nu bevestigd.

In hun onderzoeksverslag, dat afgelopen maandag in Nature is gepubliceerd, toont het Europese onderzoeksteam aan dat het gas dat uit de kern van IRAS F23128-5919 wordt weggeblazen niet alleen een hoge dichtheid heeft, maar ook een gloed geeft die karakteristiek is voor jonge sterren die hun omgeving met intense ultraviolette straling bestoken.

Pas echt doorslaggevend is echter de ontdekking van een verzameling jonge sterren op ongeveer 15.000 lichtjaar van de kern. Metingen laten zien dat deze sterren zich met snelheden van zo’n 100 kilometer per seconde uit de voeten maken. Daarmee zijn ze weliswaar twee tot vier keer langzamer dan de gaswind, maar dat is goed verklaarbaar.

Anders dan gasdeeltjes zijn grote objecten zoals sterren niet gevoelig voor stralingsdruk. De enige kracht die zij ondervinden is de zwaartekracht, die hen doet afremmen. Berekeningen laten zien dat sterren die nabij de kern van het sterrenstelsel worden gevormd zo sterk worden afgeremd dat ze rechtsomkeert maken en ‘terugvallen’ naar de kern. Op sterren die verder daarvandaan worden geboren heeft de zwaartekracht veel minder greep: die kunnen zelfs aan het stelsel ontsnappen.

Als dit een veelvoorkomend verschijnsel is in het heelal, kan dit helpen verklaren waarom de sterrenhemel een zwakke gloed van infraroodstraling vertoont. De oorzaak van deze achtergrondstraling, die overigens los staat van de kosmische microgolf-achtergrondstraling (een overblijfsel van de oerknal), wordt veelal gezocht bij sterren die in de ruimte tussen de sterrenstelsels rondzwerven.