Een internationaal team van sterrenkundigen heeft met de MPG/ESO-telescoop in Chili bewijs gevonden voor een zwart gat dat zich redelijk dichtbij ons bevindt.

Veel (wetenschappelijke) ontdekkingen worden per toeval gedaan. Zo ook deze. Toen astronomen van de European Southern Observatory (ESO) een dubbelstersysteem – waarin twee sterren draaien om een gemeenschappelijk zwaartepunt – in de gaten hielden, viel hen iets op. Dit dubbelstersysteem bevat nog een object. Na het unidentified object verder te hebben bestudeerd, concludeerde het team dat het hier om een zwart gat moest gaan dat zich op slechts 1000 lichtjaar van de aarde bevindt. Het is daarmee het meest naburige zwarte gat tot nu toe.

Lees ook:

• In beeld: superzwaar zwart gat verstoort gaswolken
• Planet Nine: planeet of zwart gat?

Drievoudig systeem

Het zwarte gat, HR 6819 geheten, is ontdekt met behulp van de FEROS-spectrograaf van de 2,2-meter grote MPG/ESO-telescoop in La Silla, Chili. Dit instrument kan bijvoorbeeld heel nauwkeurig de radiële snelheid van een ster bepalen. Dat is de snelheid waarmee een object langs onze lijn van zicht beweegt. Als een object zich van ons af beweegt, wordt het licht dat we zien minder energierijk en roder. Omgekeerd, als een object dichterbij komt, neemt de energie toe en wordt het licht blauwer.

Uit de metingen bleek dat een van de twee sterren (die overigens beide met het blote oog zijn te zien) eens in de veertig dagen om een onzichtbaar object draait. De tweede ster bevindt zich juist op grote afstand van dit centrale paar, zo is te lezen op de website van de ESO. Dat onzichtbare object, HR 6819 dus, is een stellair zwart gat: het is ontstaan als gevolg van de ineenstorting van een ster van minstens 25 zonsmassa’s die vervolgens de pijp uitging.

Stilletjes

Normaal gesproken worden zwarte gaten opgespoord doordat ze heftige interacties aangaan met hun omgeving. “Met ‘interactie’ wordt in deze context bedoeld dat er materie van het ene naar het andere object vloeit”, legt astronoom Lucas Ellerbroek van de Universiteit van Amsterdam uit. “Hierbij wordt straling gegenereerd en deze wordt gedetecteerd. Veel dubbelsterren komen aan hun eind op deze manier: een van de twee verandert in een zwart gat of neutronenster en ‘zuigt’ de andere leeg.

“Maar in dit geval,” vervolgt Ellerbroek, “stellen de auteurs dat dit een ‘kaal’ zwart gat is in een wijde baan rond de partnerster zonder een dergelijke materieoverdracht.” HR 6819 is daarom een van de eerste stellaire zwarte gaten die is opgespoord terwijl het juist geen heftige interactie met de omgeving aanging.

Zwart gat?

Door de baanbeweging van de ster in het dubbelstersysteem te onderzoeken, konden de astronomen zijn massa berekenen. “Een onzichtbaar object met een massa die minstens vier keer zo groot is als die van de zon kan alleen een zwart gat zijn”, zegt sterrenkundige Thomas Rivinius, die in Chili is gestationeerd.  

Toch houden sterrenkundigen die niet bij het onderzoek waren betrokken nog een slag om de arm. Zo legt Ed van den Heuvel in de Volkskrant uit dat het ook kan dat het object geen zwart gat is maar een dubbelstersysteem van twee zwakkere sterren binnen een dubbelster die overstemd worden door de ‘partnerster’ in helderheid.

Opsporen

De ontdekking van het mogelijke zwarte gat bevestigt de vermoedens van sterrenkundigen over ‘stille’ zwarte gaten in ons Melkwegstelsel. “Tot nu toe zijn bijna alle zwarte gaten in ons Melkwegstelsel bekend door observaties van de krachtige röntgenstraling”, zegt Lieke van Son, promovendus aan de Harvard-universiteit.

“Echter, slechts een paar honderd van zulke zwarte gaten die heftige interacties aangaan (X-ray binaries geheten) zijn bekend. Dit is een beetje gek, want onze modellen voorspellen dat er misschien wel een miljard zwarte gaten in ons Melkwegstelsel zouden moeten zitten! Het spannende aan dit resultaat is dus dat er nu bewijs lijkt te zijn voor ‘stille’ zwarte gaten. Dit zou erop kunnen wijzen dat de Melkweg misschien wel vol zit met dit soort stille zwarte gaten.”

Update 8 mei: dit artikel is uitgebreid met citaten van Lucas Ellerbroek en Lieke van Son.

Bronnen: Astronomy & Astrophysics, ESO

Beeld: ESO/L. Calçada

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!