Astronomen publiceren kaart met 25.000 superzware zwarte gaten
Een internationaal team van astronomen heeft een hemelkaart gepubliceerd met daarop meer dan 25.000 superzware zwarte gaten. De kaart, gepubliceerd in het vakblad Astronomy & Astrophysics, is de scherpste hemelkaart op het gebied van de zogeheten lage radiofrequenties. De sterrenkundigen, onder wie ook Leidse astronomen, gebruikten 52 stations met LOFAR-antennes verspreid over negen Europese landen.
Sterren of zwarte gaten?
Voor een ongeoefend oog lijkt de hemelkaart duizenden sterren te bevatten, maar het zijn in werkelijkheid superzware zwarte gaten. Elk zwart gat bevindt zich in een ander, verafgelegen sterrenstelsel. De radiostraling wordt uitgezonden door materie die is weggeslingerd toen het dicht in de buurt van het zwarte gat kwam.
Onderzoeksleider Francesco de Gasperin (voorheen Universiteit Leiden, nu Universität Hamburg, Duitsland) zegt over het onderzoek: ‘Dit is het resultaat van vele jaren werk aan ongelooflijk moeilijke gegevens. We hebben nieuwe methoden moeten uitvinden om de radiosignalen om te zetten in beelden van de hemel.'
Vanaf de bodem van het zwembad
Waarnemingen bij lange radiogolflengten zijn een uitdaging. Dat komt doordat de aarde omgeven is door de ionosfeer. Deze laag vrije elektronen werkt als een troebele lens die voortdurend over de radiotelescoop beweegt. Medeauteur Reinout van Weeren van de Sterrewacht legt uit: ‘Het is vergelijkbaar met wanneer je de wereld probeert te zien terwijl je ondergedompeld bent in een zwembad. Als je naar boven kijkt, buigen de golven op het water van het zwembad de lichtstralen af en vervormen ze het zicht.’
De hele hemel in kaart
De nieuwe kaart is gemaakt door het combineren van 256 uur aan waarnemingen van de noordelijke hemel. De onderzoekers hebben supercomputers met nieuwe algoritmes ingezet die het effect van de ionosfeer elke vier seconden corrigeren. Wetenschappelijk directeur van de Sterrewacht Huub Röttgering is laatste auteur van de publicatie. Hij is verheugd over de resultaten: 'Na vele jaren software ontwikkeling, is het zo prachtig om te zien dat dit nu echt gelukt is.’
De kaart bestrijkt nu nog 4 procent van de noordelijke hemelhelft. De sterrenkundigen willen doorgaan tot ze de gehele noordelijke hemel in kaart hebben gebracht. Naast de superzware zwarte gaten geeft de kaart onder andere ook inzicht in de grootschalige structuur van het heelal.
Wetenschappelijk artikel
The LOFAR LBA Sky Survey - I. survey description and preliminary data release. Door F. de Gasperin et al. Geaccepteerd voor publicatie in Astronomy & Astrophysics.
Gratis preprint: https://www.astronomie.nl/upload/files/2021/DeGasperin-AandA-2021.pdf
Dit persbericht staat ook op astronomie.nl.
Over LOFAR
LOFAR is op dit moment de grootste, gecombineerde radiotelescoop ter wereld. Hij bestaat uit 52 stations verspreid over negen verschillende landen: Nederland, Duitsland, Polen, Frankrijk, het Verenigd Koninkrijk, Zweden, Ierland, Letland en Italië. LOFAR is een gezamenlijk project van het Nederlands instituut voor radioastronomie ASTRON en de universiteiten van Groningen, Leiden, Nijmegen, Amsterdam (UvA) en het Duitse GLOW-consortium.