Er is er een nieuwe analysemethode die data van veel verschillende zwarte gaten samenvoegt om de ruis te verminderen. Hierdoor kunnen theoretische modellen beter getoetst worden.
Over zwarte gaten is nog veel onbekend. Doordat ze zelf geen licht uitzenden is het lastig om ze met telescopen te bestuderen. Gelukkig komen er regelmatig licht uitzendende accretieschijven voor rondom zwarte gaten. Een accretieschijf ontstaat als een zwart gat met een hoge snelheid materie uit zijn omgeving opslurpt. De materie verzamelt zich eerst in een draaiende schijf om het zwarte gat heen en valt er dan in. De snelheid van de materie in de schijf is zo hoog dat door de wrijving de temperatuur oploopt en de schijf licht uitzendt.
Jets bij zwarte gaten
Vaak ontstaan er, naast een accretieschijf, ook jets bij de polen van het zwarte gat. Deze schieten stromen deeltjes met enorme snelheden het heelal in. De jets kunnen triljoenen kilometers ver het heelal in reiken. ‘Ze beïnvloeden de stervorming van gebieden zo groot als ons melkwegstelsel,’ zegt astronoom Pieter van Oers, die vandaag promoveert op onderzoek naar zwarte gaten aan de Universiteit van Amsterdam. ‘Om de ontwikkelingen in sterrenstelsels te verklaren is het bestuderen van jets dus belangrijk. Bovendien kunnen jets ons helpen om de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein beter te begrijpen’.
Voor zijn promotie bestudeerde van Oers het verband tussen de accretieschijven en de jets van diverse zwarte gaten. Hiervoor maakt hij gebruik van een model dat ontwikkeld wordt door zijn supervisor astronoom Sera Markoff. ‘Dit model beschrijft onder andere welke kenmerken jets hebben, afhankelijk van de massa van het zwarte gat,’ zegt Van Oers. Het toepassen ervan blijkt echter lastig op grote populaties van zwarte gaten. Daarom werkte Van Oers aan een nieuwe analysemethode die dit mogelijk moet maken.
Van Oers voegde de meetgegevens van de radiotelescoop Very Large Array en een optische telescoop samen om het verband tussen de jets en de accretieschijf van ongeveer twintigduizend zwarte gaten te bestuderen. Het samenvoegen van de data was nodig omdat jets vooral radiostraling uitzenden en daarom worden bekeken met radiotelescopen. Accretieschijven zenden daarentegen het soort licht uit dat we met onze ogen kunnen zien en worden daarom bestudeerd met optische telescopen.
Nieuwe analysemethode
Het analyseren van jets van zwarte gaten is niet nieuw, de manier waarop Van Oers dat deed wel. ‘De meeste zwarte gaten staan erg ver bij ons vandaan en de metingen die we ervan hebben, bevatten veel ruis. Wij hebben een trucje ontwikkeld om deze ruis te verminderen,’ zegt Van Oers. Hij combineerde de data van duizenden zwarte gaten en nam het gemiddelde. Door veel matige metingen te combineren krijg je een tamelijke precieze waarde voor het gemiddelde. Met nieuwe data die op deze manier verzameld werd, kan een goede voorspelling gedaan worden voor het verband tussen accretieschijven en jets.
Dat Van Oers nu klaar is, betekent niet dat de methode van Sera Markoff af is. Op de afdeling van het Anton Pannekoek Instituut waar Van Oers promoveert, wordt hard gewerkt aan het optimaliseren van het model. De vernieuwde versie zal nog betere voorspellingen kunnen doen over de meest invloedrijke objecten uit ons heelal.
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees verder: