De heetste plek in het heelal

De heetste plek in het heelal is waarschijnlijk quasar 3C273. De geschatte temperatuur bedraagt ongeveer 10 biljoen graden Celsius.

Quasar 3C273 op deze afbeelding van de Hubble-ruimtetelescoop. Foto: NASA — Quasar 3C273 op deze afbeelding van de Hubble-ruimtetelescoop. Foto: *NASA*

Hoewel de zon het heetste object in ons zonnestelsel is, is de temperatuur ervan vrij laag vergeleken met die van sommige andere hemellichamen. Volgens Daniel Palumbo, postdoctoraal onderzoeker bij het Black Hole Initiative aan Harvard University, bevinden de heetste plekken in het heelal zich zeer dicht bij superzware zwarte gaten, met name die welke zich voeden met gas. Voedende zwarte gaten hebben relativistische jets, gigantische bundels materie die bijna de lichtsnelheid bereiken en extreem heet zijn, aldus Live Science .

De heetste plek in het heelal die onderzoekers kennen, is quasar 3C273, een extreem helder gebied rond een superzwaar zwart gat op 2,4 miljard lichtjaar van de aarde. Volgens het Greenbank Observatory in West Virginia heeft het gebied een kerntemperatuur van meer dan 10 biljoen graden Celsius. De temperatuurschatting is echter nog onzeker.

Superzware zwarte gaten zijn ongelooflijk krachtig en bevinden zich in het centrum van de meeste sterrenstelsels. Zoals hun naam al doet vermoeden, zijn ze enorm. Zo is Sagittarius A*, het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg, miljoenen keren zwaarder dan de zon. Net als elk ander zwart gat heeft quasar 3C273 een zwaartekracht die zo sterk is dat niets, zelfs geen licht, kan ontsnappen. Deze zwaartekracht wordt tegengewerkt door een ring van gas die rond het zwarte gat draait, een zogenaamde accretieschijf.

Wanneer moleculen met hoge snelheid in een zwart gat worden gezogen, kan de wrijving die door de botsing ontstaat temperaturen van biljoenen graden Celsius genereren. Ter vergelijking: het oppervlak van de zon is 5500 graden Celsius. Deze temperatuur neemt alleen maar toe doordat de intense zwaartekracht van het zwarte gat nabijgelegen materie in de relativistische straalstroom slaat die de ruimte in schiet, aldus Palumbo.

Maar het antwoord op de vraag wat de heetste plek in het heelal is, hangt mogelijk af van het moment waarop de vraag wordt gesteld, aldus Koushik Chatterjee, onderzoeker bij het Black Hole Initiative. Wanneer twee grote objecten botsen, kunnen de explosies die ze veroorzaken extreem hoge temperaturen veroorzaken. Zo botsen twee neutronensterren, de ingestorte kernen van grote sterren, op elkaar en genereren temperaturen tot wel 800 miljard graden Celsius, volgens een studie uit 2019 gepubliceerd in het tijdschrift Nature Physics. Een zwart gat dat botst met een neutronenster kan ook uitzonderlijk hoge temperaturen veroorzaken.

Het is moeilijk om de heetste plek in het heelal precies te bepalen, omdat het bestuderen van de temperatuur van verre objecten een uitdaging is. Onderzoekers zijn nog steeds onzeker over de werkelijke temperatuur van zwarte gaten. In plaats daarvan meten wetenschappers de energie die superzware zwarte gaten uitzenden in de vorm van zichtbaar licht, radiogolven en röntgenstraling. Ze kunnen de temperatuur schatten op basis van de golflengtepatronen van de elektromagnetische straling die door deze bronnen wordt geproduceerd.

Een toekomstig röntgenobservatorium, de X-ray Imaging and Spectrometry Mission (XRISM), zal wetenschappers helpen om gas met hoge temperaturen in het heelal nauwkeuriger te meten. Met geavanceerdere instrumenten kunnen ze mogelijk zelfs gebieden vinden die nog heter zijn dan quasar 3C273.

An Khang (volgens Live Science )

Bronlink