Een rood lint met lussen en haakjes tekent zich af tegen een druk veld van sterren. Het lijkt bijna op een vioolsleutel, maar dit patroon is geen muziek en ook geen gewone foto. Het bestaat uit radiostraling van oud, energierijk materiaal in een botsende groep sterrenstelsels achter de Melkweg.
Onderzoekers combineerden metingen van de radiotelescoop LOFAR met röntgenwaarnemingen van Chandra en eROSITA. Hun beste verklaring bestaat uit twee gebeurtenissen: eerst blies een superzwaar zwart gat enorme wolken deeltjes de ruimte in. Veel later drukte een botsing tussen twee groepen sterrenstelsels dat oude materiaal samen, waardoor het opnieuw radiostraling ging uitzenden.
Wat zie je werkelijk op de afbeelding?
De opvallende afbeelding is samengesteld uit meerdere soorten metingen. De rode structuren tonen radiostraling die onder meer met LOFAR is gemeten. Blauw laat heet gas zien dat röntgenstraling uitzendt. De witte punten en nevels komen uit infraroodwaarnemingen en maken sterren en sterrenstelsels zichtbaar die op andere golflengten moeilijk te zien zijn.
Dat onderscheid is belangrijk. Het menselijk oog zou de rode vioolsleutel niet rechtstreeks aan de hemel zien. De kleuren vertalen onzichtbare straling naar een beeld dat onderzoekers kunnen vergelijken en wij kunnen begrijpen.
De volledige radiostructuur beslaat ongeveer 760 kiloparsec, bijna 2,5 miljoen lichtjaar. Dat is grofweg vergelijkbaar met de afstand tussen de Melkweg en het Andromedastelsel. De vorm lijkt daardoor sierlijk en compact op een scherm, terwijl het verschijnsel in werkelijkheid een bijna onvoorstelbare omvang heeft.
Een radiofeniks uit een oud zwart gat
Astronomen noemen dit soort opnieuw oplichtend materiaal een radiofeniks. De naam verwijst naar iets dat uit zijn eigen resten terugkeert. Het gaat niet om een ster die opnieuw tot leven komt, maar om plasma: een mengsel van elektrisch geladen deeltjes en magnetische velden.
Waarschijnlijk werd dat plasma lang geleden uitgestoten tijdens een actieve periode van een superzwaar zwart gat in een sterrenstelsel. Nadat de energie afnam, werd de radiostraling steeds zwakker. Een latere botsing van twee groepen sterrenstelsels bracht schokgolven en sterke bewegingen in het hete gas op gang. Die kunnen het oude plasma hebben samengedrukt en de deeltjes opnieuw energie hebben gegeven.
De onderzoekers concluderen op basis van het radiospectrum en de omgeving dat de bron een radiofeniks is. De precieze geschiedenis is echter niet rechtstreeks gefilmd. Vooral de verklaring voor iedere lus en draad in de vorm blijft een reconstructie. In het onderzoek staat daarom voorzichtig dat gasbewegingen tijdens de botsing de ingewikkelde structuur vermoedelijk hebben gevormd.
Waarom bleef het object zo lang verborgen?
De bron, met de aanduiding VLSS J0318.9+5755, staat vanuit de aarde gezien bijna in het vlak van de Melkweg. Daar zitten veel sterren, gas en stof voor. Zichtbaar licht uit objecten daarachter wordt daardoor verzwakt of aan het oog onttrokken. Astronomen spreken om die reden over een vermijdingszone.
Eerdere waarnemingen brachten de radiobron al in beeld. Eerst werd zelfs gedacht aan een pulsar, een snel draaiende neutronenster. Nieuwe metingen op verschillende radiofrequenties en röntgenwaarnemingen maakten het mogelijk om de bron aan een zware, botsende groep sterrenstelsels achter de Melkweg te koppelen.
Juist de combinatie van telescopen loste het raadsel op. De röntgengegevens brachten het hete gas en de toestand van de botsende groepen in kaart. LOFAR en de Indiase uGMRT lieten zien hoe de radiostraling over de filamenten verdeeld is en hoe sterk het radiospectrum bij hogere frequenties afneemt.
De Nederlandse rol van LOFAR
LOFAR bestaat niet uit één grote schotel, maar uit duizenden relatief eenvoudige antennes verspreid over Nederland en andere Europese landen. Hun signalen worden digitaal samengevoegd. ASTRON ontwierp en bouwde de telescoop in Nederland en stuurt het internationale netwerk vanuit Nederland aan.
Dat maakt de Nederlandse rol inhoudelijk belangrijk. LOFAR is bijzonder gevoelig voor radiostraling met lage frequenties. Juist daar is oud plasma nog zichtbaar wanneer telescopen op hogere frequenties nauwelijks iets meer meten.
Dezelfde kracht speelt een rol in de bredere verkenning van de radiohemel. Feitvast legde eerder uit hoe LOFAR een moeilijk waarneembaar deel van het radiospectrum systematisch in kaart brengt.
Wat staat vast en wat nog niet?
De onderzoekers hebben vastgesteld dat de radiobron in een zware, botsende groep sterrenstelsels ligt en eigenschappen heeft die passen bij oud, opnieuw samengedrukt plasma. Ook de zeer steile afname van het radiosignaal is gemeten. Het onderzoek is geaccepteerd voor publicatie in het vakblad Astronomy & Astrophysics.
Niet elk detail is daarmee bewezen. De botsing en het oude zwarte-gatplasma vormen samen de beste verklaring, maar de precieze volgorde en de oorsprong van iedere draad in de vioolsleutel blijven onderwerp van onderzoek. De overeenkomst met een muziekteken heeft vanzelfsprekend geen natuurkundige betekenis; ons brein herkent een vertrouwde vorm in een toevallig kosmisch patroon.
Vervolgwaarnemingen met de vernieuwde LOFAR-telescoop kunnen de dunne filamenten scherper onderzoeken. Daarmee hopen astronomen beter te begrijpen hoe oud plasma zich door een botsende groep sterrenstelsels verplaatst en waarom het soms na lange tijd weer zichtbaar wordt.
Bronnen
Onderzoekscheck
Zo weten we dit
Bekijk de methode, beperkingen en oorspronkelijke bron achter dit verhaal.
Volledige onderzoekscheck 7 onderdelen
- Onderzoeksopzet
- Analyse van radio-, röntgen- en infraroodwaarnemingen op meerdere frequenties
- Steekproef of materiaal
- Eén radiobron en de bijbehorende botsende groep sterrenstelsels
- Vakblad of publicatie
- Astronomy & Astrophysics
- Onderzoeksinstelling
- Internationaal onderzoeksteam met waarnemingen van LOFAR, Chandra, eROSITA en uGMRT
- Belangenverklaring
- In de geraadpleegde openbare samenvatting worden geen belangenconflicten vermeld.
Belangrijkste beperking
De precieze geschiedenis van de bron en het ontstaan van iedere lus en draad zijn gereconstrueerd uit huidige metingen en niet rechtstreeks waargenomen.
Wat dit niet bewijst
De overeenkomst met een vioolsleutel heeft geen natuurkundige betekenis en niet ieder detail van het tweestappenmodel is bewezen.
Nederlandse context
Wat betekent dit voor Nederland?
De radiogegevens komen mede van LOFAR, een in Nederland ontworpen telescoop die door ASTRON vanuit Nederland wordt aangestuurd.
Transparantie
Updates en correcties
Bij dit artikel zijn geen inhoudelijke correcties of wetenschappelijke updates geregistreerd.
Zie je een fout of ontbreekt er context? Bekijk hoe we corrigeren.
