Astronomen hebben een nieuwe quasar ontdekt op recordafstand van de aarde. Zijn licht heeft er bijna 13 miljard jaar over gedaan om ons te bereiken. Hierdoor zien we de quasar zoals hij er ‘slechts’ 690 miljoen jaar na de oerknal uitzag. In het centrum ervan schuilt een superzwaar zwart gat van ongeveer 1 miljard zonsmassa’s (Nature en Astrophysical Journal Letters, 7 december).
De ontdekking van quasar J1342+0928 is het resultaat van een langlopende zoektocht naar verre quasars, onder leiding van twee astronomen van het Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg (Duitsland), onder wie de Nederlander Bram Venemans.
Een quasar is de extreem heldere kern van een (ver) sterrenstelsel. Deze kernen ontlenen hun enorme energieproductie aan het superzware zwarte gat dat zich in hun centrum bevindt. Materie die naar zo’n zwart gat toe stroomt, verzamelt zich – voordat zij uiteindelijk wordt opgeslokt – in een zogeheten accretieschijf rond het zwarte gat. In zo’n schijf lopen de temperaturen dermate hoog op dat de materie een bron van intense straling wordt.
Via verre quasars komen astronomen veel te weten over het vroege heelal. Een quasar is immers niets anders dan een helder baken dat door alle materie tussen hem en ons heen schijnt. Hierdoor bevat quasarlicht onder meer informatie over de waterstofatomen die het onderweg is tegengekomen.
In het geval van deze verre quasar is gebleken dat zijn omgeving rijk aan neutraal waterstofgas is. Daarmee onderscheidt hij zich van zijn nabijere soortgenoten. Dat is een gevolg van de zogeheten reïonisatiefase van het heelal.
Ongeveer 380.000 jaar na de oerknal was het heelal voldoende afgekoeld om neutrale waterstofatomen te vormen. Enkele honderden miljoenen jaren later begonnen de eerste sterren en de accretieschijven rond de eerste zwarte gaten dat gas te ioniseren (te splitsen in protonen en elektronen). Uiteindelijk is bijna al het waterstof in het heelal op die manier geïoniseerd, net zoals ook kort na de oerknal het geval was.
Wanneer die reïonisatie precies heeft plaatsgevonden is nog onzeker. De waarnemingen van quasar J1342+0928 laten echter zien dat het ionisatieproces 690 miljoen jaar na oerknal nog niet was afgerond.
Waarnemingen met de NOEMA millimetertelescoop in de Franse Alpen en de VLA-radiotelescoop in New Mexico (VS) hebben laten zien dat het sterrenstelsel waar de quasar deel van uitmaakt, ondanks zijn jonge leeftijd, veel zware elementen bevat. Dat betekent dat het al vele generaties van zware sterren moet hebben geproduceerd. Onduidelijk is hoe dit proces zich in zo’n korte tijd kan hebben voltrokken.
Bron: allesoversterrenkunde.nl
