Er gebeurt altijd iets nieuws en spannends op het gebied van onderzoek naar zwarte gaten. Albert Einstein publiceerde voor het eerst zijn boek waarin hij de algemene relativiteitstheorie uitlegde, die zwarte gaten beschreef, in 1922. Honderd jaar later ontvingen astronomen echte beelden van het zwarte gat in het centrum van de Melkweg. In een recent artikel beschrijft een team van astronomen een andere opwindende nieuwe ontdekking: het eerste "slapende" zwarte gat dat buiten de melkweg is ontdekt.
Slapende zwarte gaten zijn zwarte gaten die geen zichtbaar licht uitstralen. Als zodanig zijn ze notoir moeilijk te vinden. Deze nieuwe ontdekking is opwindend omdat het inzicht geeft in de vorming en evolutie van zwarte gaten. Deze informatie is essentieel voor het begrijpen van zwaartekrachtsgolven en andere astronomische verschijnselen.
VFTS 243 is een binair systeem, dat wil zeggen, het bestaat uit twee objecten die rond een gemeenschappelijk massamiddelpunt roteren. Het eerste object is een zeer hete blauwe ster met een massa van 25 keer die van de zon, en de tweede is een zwart gat dat 9 keer massiever is dan de zon. VFTS 243 bevindt zich in de Tarantulanevel in de Grote Magelhaense Wolk, een begeleidend sterrenstelsel bij de Melkweg op ongeveer 163 lichtjaar van de aarde.
Het zwarte gat in VFTS 243 wordt als slapend beschouwd omdat het niets uitstraalt. Dit staat in schril contrast met andere binaire systemen waarin sterke röntgenstraling wordt geregistreerd vanuit het zwarte gat.
Het zwarte gat heeft een diameter van ongeveer 54 km en verkleint de energetische ster, die ongeveer 200 keer groter is. Beide roteren snel rond het gemeenschappelijke massamiddelpunt. Zelfs met de krachtigste telescopen ziet het systeem er visueel uit als een enkele blauwe stip.
Astronomen vermoeden dat de Melkweg en de Grote Magelhaense Wolk honderden van dergelijke binaire systemen herbergen met zwarte gaten die geen röntgenstraling uitzenden. Zwarte gaten worden het best gezien wanneer ze materie van een begeleidende ster verwijderen, een proces dat bekend staat als "voeden".
De voeding produceert een schijf van gas en stof die het zwarte gat omringt. Terwijl het schijfmateriaal in het zwarte gat valt, verwarmt de wrijving de accretieschijf tot miljoenen graden. Deze hete schijven van materie zenden veel röntgenstraling uit. Het eerste zwarte gat dat op deze manier werd ontdekt, was het beroemde Swan X-1-systeem.
Astronomen weten al lang dat VFTS 243 een binair systeem is, maar het is onduidelijk of het systeem een paar sterren is of een dans tussen een enkele ster en een zwart gat. Om te bepalen wat waar was, gebruikte het team dat het binaire systeem bestudeerde een techniek die spectrale ontwarring wordt genoemd. Deze methode splitst het licht van VFTS 243 in zijn golflengten, vergelijkbaar met wat er gebeurt wanneer wit licht een prisma raakt en er verschillende kleuren worden gecreëerd.
Deze analyse toonde aan dat het licht van VFTS 243 afkomstig was van een enkele bron in plaats van twee afzonderlijke sterren. Bij afwezigheid van straling van de metgezel van de ster, was de enige mogelijke conclusie dat het tweede lichaam in het dubbelstersysteem een zwart gat is, en dus het eerste slapende zwarte gat dat buiten het Melkwegstelsel is ontdekt.
De meeste zwarte gaten met een massa van minder dan 100 zonnen werden gevormd als gevolg van de ineenstorting van een massieve ster. Wanneer dit gebeurt, is er vaak een krachtige explosie die bekend staat als een supernova. Het feit dat het zwarte gat in het VFTS 243-systeem zich in een cirkelvormige baan met de ster bevindt, is een sterk bewijs dat er geen supernova-explosie heeft plaatsgevonden die anders het zwarte gat uit het systeem zou hebben gestoten of op zijn minst de baan zou hebben verstoord. In plaats daarvan lijkt de voorouderster te zijn ingestort om een zwart gat te vormen zonder te exploderen.
De massieve ster in het VFTS 243-systeem zal nog maar 5 miljoen jaar leven - een moment volgens astronomische maatstaven. De dood van de ster zou moeten leiden tot de vorming van nog een zwart gat, waardoor het VFTS 243-systeem in een binair zwart gat verandert.
Tot op heden hebben astronomen ongeveer 100 gebeurtenissen ontdekt waarbij dubbele zwarte gaten samensmelten en rimpelingen in de ruimte-tijd veroorzaken. Maar hoe deze binaire zwarte-gatsystemen ontstaan, is nog onbekend. Daarom zijn VFTS 243 en soortgelijke systemen die nog moeten worden ontdekt zo belangrijk voor toekomstig onderzoek. Misschien heeft de natuur gevoel voor humor, aangezien zwarte gaten, hoewel de donkerste objecten die er bestaan en geen licht uitstralen, in plaats daarvan licht werpen op ons fundamentele begrip van het universum.
U kunt Oekraïne helpen vechten tegen de Russische indringers. De beste manier om dit te doen is door geld te doneren aan de strijdkrachten van Oekraïne via Red het leven of via de officiële pagina NBU.
Lees ook:
- De wetenschappers die de valse ontdekkingen van zwarte gaten aan het licht hebben gebracht, hebben zelf een zwart gat ontdekt
- Astronomen hebben een monsterlijk zwart gat ontdekt