Rijksuniversiteit Groningen

20 feb 2003

Nummer 17 20 februari 2003

Publicatie in Nature

Actieve kern van verafgelegen sterrenstelsel onthuld

Netwerk van telescopen
Golflengtes
Classificatie van stelsels
Verschijningsvorm
Noot voor de pers

Sommige sterrenstelsels hebben een zeer heldere kern, wat duidt op grote activiteit. De Groningse onderzoeker Hans-Rainer Klöckner heeft samen met twee collega's van de radiosterrenwacht te Dwingeloo in kaart weten te brengen wat er in het centrum van zo'n stelsel gebeurt. Zij laten onder meer zien dat er om de kern van het stelsel Markarian231 een 'donut'-vormige structuur draait die het zicht op de kern kan belemmeren. Hun artikel verschijnt op 20 februari 2003 in het toonaangevende tijdschrift Nature.

De drie auteurs van het artikel zijn Hans-Rainer Klöckner van het Kapteyn Instituut voor sterrenkunde van de RUG, Willem Baan van ASTRON (Stichting ASTRonomisch Onderzoek in Nederland) te Dwingeloo en van het Observatorium in Westerbork en Michael Garret van JIVE (Joint Institute for VLBI in Europe), eveneens te Dwingeloo. Hun afbeelding van de kern van Markarian231 is de meest nauwkeurige die ooit van het stof en moleculaire centrum van een verafgelegen sterrenstelsel is gemaakt.

Netwerk van telescopen

De waarnemingen zijn gedaan in het observatorium te Westerbork dat deel uitmaakt van een Europees netwerk van veertien radiotelescopen, het EVN (European VLBI Network). Door de data van alle daarbij aangesloten telescopen te combineren, ontstaat als het ware een enorme radiotelescoop met een diameter die zo groot is als de afstand tussen de telescopen die het verst van elkaar verwijderd zijn.

Golflengtes

Het superzware zwarte gat in de kern van Markarian231 is bezig invallend gas op te slokken, waardoor een enorme hoeveelheid energie vrijkomt. Dit zorgt voor de extreme helderheid van het stelsel. Met een optische telescoop is alleen te zien dat de kern van een sterrenstelsel helder is; de precieze samenstelling en de structuur ervan kunnen slechts ontrafeld worden door radio-emissies te meten. De OH(hydroxyl)-moleculen in het sterrenstelsel hebben bepaalde golflengtes die door een radiotelescoop opgevangen kunnen worden. Op basis van de door hen gemeten emissies concluderen Klöckner, Baan en Garret dat er een donut-achtige ring van stof en gas om de kern heen zit. Met behulp van het Dopplereffect wisten zij vervolgens te bepalen dat deze ring om zijn as roteert.

Classificatie van stelsels

Dit onderzoek is onder meer van nut voor de classificatie van de verschillende soorten sterrenstelsels en voor het onderzoek naar hun ontstaansgeschiedenis. Van Markarian231 werd al langer vermoed dat het stelsel een product is van twee samensmeltende sterrenstelsels, omdat de extreme helderheid in het infrarood zou duiden op hoge activiteit als gevolg van de botsing. Markarian231 is een voorbeeld van een categorie objecten die 'actieve kernen van sterrenstelsels' (Active Galactic Nuclei, AGN) worden genoemd.

Verschijningsvorm

Lange tijd was onduidelijk of de diverse soorten AGN's fysiek verschillende objecten zijn, ofwel diverse verschijningsvormen zijn van eenzelfde object. Langzamerhand wint het zogeheten 'unificatie-model' terrein, waarin alle AGN's superzware zwarte gaten zijn met een ring van gas en stof eromheen. Daarbij wordt de verschijningsvorm vooral bepaald door de toevallige hoek waaronder wij tegen het systeem aankijken. De nieuwe waarnemingen van Klöckner, Baan en Garret laten zien hoe de stoffige en moleculaire ring in actieve kernen er uit zou kunnen zien en hoe zo'n ring om een zwarte gat past binnen het unificatie-model.

De titel van het Nature-artikel luidt: Investigation of the obscuring circumnuclear torus in the active galaxy Mrk231. Het is samen met een aantal verduidelijkende afbeeldingen te vinden op www.astro.rug.nl/~hrkloeck/np/pubmrk231.html.

Noot voor de pers

Voor nadere informatie: Hans-Rainer Klöckner, tel. (0521)59 52 23 (ASTRON), e-mail: hrkloeck@astro.rug.nl.