Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Sterrenkundigen zien voor het eerst de flarden van een uiteengescheurde ster afgetekend tegen de straling rond een zwart gat.
In het hart van sterrenstelsels sleuren superzware zwarte gaten met gemak een langsscherende ster aan stukken. In vaktaal heet dat een tidal disruption event of spaghettificatie: het zwarte gat trekt zoveel harder aan het dichtstbijzijnde deel van de ster, dat die uiteenvalt in een lange sliert materiaal.
Sterrenkundigen Giacomo Cannizzaro en Peter Jonker van ruimte-instituut SRON en de Radboud Universiteit hebben nu als eersten gezien hoe flarden van zo’n gesloopte ster voor het zwarte gat langstrekken. Op weg naar hun einde lijken de restjes ster als lange draden om het zwarte gat heen te wikkelen, schrijven de onderzoekers in het sterrenkundige vakblad Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Lees ook:
Spaghetti uit 2019
Cannizzaro en Jonker keken met een team internationale astronomen nog eens grondig naar AT2019dsg – een bekend geval van spaghettificatie uit 2019. Die vondt plaats in een sterrenstelsel op 730 miljoen lichtjaar van ons vandaan in het sterrenbeeld Dolfijn, en is te zwak om met blote oog te zien. Er zijn nog maar enkele tientallen van zulke tidal disruption events bekend, dus elk nieuw geval is het waard om grondig uit te pluizen.
Speciaal aan het nieuwe onderzoek is dat de onderzoekers het einde van de naamloze ster lang konden volgen in veel verschillende delen van het elektromagnetische spectrum. “Zo konden we allerlei verschillende processen zien plaatsvinden”, vertelt promovendus Giacomo Cannizzaro: “Het einde van een ster kan wel een jaar of langer duren. Door zoveel meettijd te investeren konden we een compleet plaatje opbouwen van hoe een ster wordt opgegeten door een zwart gat”.
In de loop van 200 meetdagen zagen ze bijvoorbeeld de eerste felle röntgengloed uitdoven: die baaierd van elektromagnetische straling komt vrij door de gewelddadige dood van de ster. Cannizzaro: “We zien hier de accretieschijf langzaam afkoelen.” Die accretieschijf bestaat uit materiaal dat om het zwarte gat draait voor het verzwolgen wordt. Op lagere golflengtes vonden de astronomen sporen van ijzer in de vorm van emissielijnen. Dat zijn kleuren van straling – of zichtbaar licht – die worden geproduceerd door specifieke elementen, zoals het rode licht van de oude natriumlampen langs de snelweg.
Flarden in tegenlicht
De klapper van het onderzoek is dat de sterrenkundigen gaten vonden in het opgevangen licht: soms vingen ze op bepaalde golflengtes minder energie dan verwacht. Zulke absorptielijnen zijn een teken dat je materiaal ziet afgetekend tegen een heldere achtergrond. “We denken dat we hier kijken naar stromen van sterrenpuin die om het zwarte gat zijn gewikkeld”, schrijven de onderzoekers in hun wetenschappelijke artikel. Cannizzaro: “Dat zou betekenen dat het zwarte gat snel om zijn as tolt, ander kan het die slierten materiaal niet om zich heen trekken.”
Spaghettificatiegeval AT2019dsg werd eerst gespot door de Neil Gehrels Swift-satelliet, die is gespecialiseerd in razendsnelle, felle energieflitsen aan de hemel opsporen. In dit geval de doodskreet van een verre ster die ten prooi viel aan extreme zwaartekracht. Daarna werden er als de wiedeweerga extra telescopen in stelling gebracht, om op zoveel mogelijk frequenties informatie te verzamelen. De detector IceCube onder de Zuidpool wist zelfs een neutrino te vangen dat afkomstig was uit deeltjesreacties tijdens het einde van deze ster.
Beeld: Artistieke impressie van een zwart gat dat een ster uiteen trekt tot een lange sliert, die zich vervolgens rondom het zwarte gat wikkelt. © NASA/CXC/M. Weiss