Hubble-telescoop ontdekt dubbele quasar van tien miljard jaar geleden

De NASA heeft via de Hubble-telescoop waarschijnlijk een dubbele quasar ontdekt. Het gaat om een paar dat tien miljard jaar geleden ontvlamde. Quasars zijn stralen van zeer intens licht dat wordt gevormd door enorme zwarte gaten die zich in het centrum van sterrenstelsels bevinden.

Volgens de NASA is met de Hubble-ruimtetelescoop een paar quasars ontdekt die zo dicht bij elkaar staan dat ze als een enkel object worden waargenomen door aardse telescopen. Het onderzoeksteam heeft ook nog een tweede quasarpaar gevonden. Het gaat om quasarpaar J0749+2255 en quasarpaar J0841+4825. Deze quasarparen zenden veel licht uit doordat het in beide gevallen gaat om sterrenstelsels die op het punt staan om in elkaar te schuiven. Zo'n botsing gaat ooit ook gebeuren met ons Melkwegstelsel en de Andromedanevel.

In beide paren staan de quasars op 10.000 lichtjaar van elkaar. Relatief gezien is dat heel dichtbij. Ter vergelijking: onze zon bevindt zich op zo'n 26.000 lichtjaar van het enorme zwarte gat in het centrum van de Melkweg. Zodra de sterrenstelsels in elkaar zijn opgegaan, vloeien de quasars ook samen, waarbij een nog groter, enkel zwart gat ontstaat.

De zoektocht was niet eenvoudig, omdat de resolutie van Hubble niet hoog genoeg is om zelfstandig deze quasarparen te ontdekken. Onderzoekers moesten weten waar Hubble ongeveer op gericht moest worden. Daarbij is het lastige dat er tien miljard jaar geleden veel quasars waren die ontvlamden, waarvan slechts een fractie een paar betrof.

Om de quasarparen te ontdekken, werd gebruikgemaakt van ESA's Gaia-satelliet en het Sloan Digital Sky Survey-onderzoek om te komen tot een groep met potentiële kandidaten. De Sloan-telescoop in het Amerikaanse New Mexico maakt driedimensionale kaarten van objecten aan de hemel. Vervolgens werd de hulp van Gaia ingeroepen, omdat deze de posities, afstanden en bewegingen van nabije objecten heel precies in kaart brengt.

De database van Gaia werd doorzocht, waarbij gelet werd op quasars die de beweging van nabije sterren nabootsen. In de Gaia-data lijken het enkele objecten te zijn, maar Gaia was wel in staat subtiele schommelingen in hun posities waar te nemen. Die schommelingen kunnen een bewijs zijn van willekeurige fluctuaties in het licht, wat komt doordat elke quasar van een paar varieert in helderheid, wat weer wordt veroorzaakt door de hoeveelheid materie die de zwarte gaten opslurpen. Dat wordt vervolgens als heel felle straling weer uitgezonden langs de polen; dat is het licht dat wordt waargenomen.

Het gaat hier vooral om een proof-of-concept, een nieuwe onderzoeksmethode die kan leiden tot de ontdekking van dubbele quasars op veel grotere afstanden van de aarde. Ook zou deze methode een stuk efficiënter zijn dan de voorheen gebruikte methodes. Het onderzoeksteam houdt nog een slag om de arm ten aanzien van de ontdekking van de quasarparen, omdat het in theorie om dubbele afbeeldingen kan gaan. Het zou dan een illusie betreffen die wordt veroorzaakt door het effect van een zwaartekrachtlens. De onderzoekers achten dat scenario echter niet waarschijnlijk, omdat Hubble geen sterrenstelsels op de voorgrond heeft gezien.

De onderzoekers hebben hun bevindingen gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Astronomy, onder de titel A hidden population of high-redshift double quasars unveiled by astrometry.