De Melkweg moet vol zitten met kleine zwarte gaten. Er wordt aangenomen dat ergens daarbuiten, in de uithoeken van de Melkweg, met een geschatte massa van 10 tot 1 miljard sterren, zwarte gaten alleen maar bungelen, donker en mysterieus zijn. Omdat we ze meestal niet zien, tenzij ze actief zijn, kunnen we ze niet tellen. We weten ook niet precies waar ze zich in de Melkweg bevinden. We kennen slechts twintig zwarte gaten met een stellaire massa in ons sterrenstelsel, en de dichtstbijzijnde kandidaat bij de aarde bevindt zich op ongeveer 20 lichtjaar afstand.
Maar een nieuwe studie suggereert dat ze misschien veel dichterbij zijn dan we dachten – sterker nog, op onze kosmische drempel. Na analyse en modellering van de Hyades-cluster, een groep sterren op 150 lichtjaar afstand, ontdekte een team van astronomen dat deze mogelijk twee of drie zwarte gaten met een stellaire massa herbergt.
‘Onze simulaties kunnen alleen de massa en de grootte van de Hyaden tegelijkertijd evenaren als er vandaag de dag (of tot voor kort) meerdere zwarte gaten in het centrum van de cluster aanwezig zijn’, zegt astrofysicus Stefano Torniamenti van de Universiteit van Padua in Italië. Hyaden, zichtbaar met het blote oog aan de nachtelijke hemel in het sterrenbeeld Stier, is een zogenaamde open sterrenhoop - een groep sterren die dezelfde kenmerken hebben en samen in de ruimte bewegen in de vorm van een door zwaartekracht gebonden klomp.
Elke open cluster is in wezen een familie van zustersterren die uit één enorme moleculaire wolk zijn geboren, samen rondhingen en vervolgens hun eigen weg gingen. Er wordt aangenomen dat de Hyaden ongeveer 625 miljoen jaar oud zijn en honderden sterren bevatten, waarbij de sterren die het verst van het centrum verwijderd zijn zich blijkbaar beginnen los te maken en de sterren in het centrum het dichtst geclusterd zijn.
In deze dicht opeengepakte omgeving wordt verwacht dat sterren elkaar sneller zullen duwen dan in minder bevolkte stellaire omgevingen, wat tot meer botsingen en samensmeltingen zal leiden. Hier, in de harten van sterrenhopen, voorspellen astronomen dat zwarte gaten, de eindproducten van deze interacties, kunnen worden gevonden. We hebben er hints van gezien in andere soorten clusters, maar omdat zwarte gaten pas licht uitstralen als ze actief sterrenvlees absorberen, is het erg moeilijk om ze te vinden.
Torniamenti en zijn collega's zochten op een meer indirecte manier naar de Hyaden. Ze modelleerden de massa en de bewegingen van de sterrenhoop met behulp van gegevens van Gaia, een satelliet die de driedimensionale posities en snelheden van sterren in de Melkweg in kaart brengt. Vervolgens voerden ze simulaties uit om deze waarnemingen te reproduceren. Ze ontdekten dat hun simulaties het dichtst bij de waargenomen cluster lagen als ze twee of drie zwarte gaten met stellaire massa in de mix verwerkten.
Deze zwarte gaten zijn óf nog steeds aanwezig in de cluster, óf zijn minder dan 150 miljoen jaar geleden uitgeworpen, wat betekent dat ze inmiddels in een baan om de omgeving zouden moeten draaien. Deze recente uitstoting zou betekenen dat er nog steeds sporen van de zwaartekrachtsinvloed van de zwarte gaten in de kern van de cluster achterblijven.
Wat de zwarte gaten zelf betreft, konden de onderzoekers hun exacte locatie niet bepalen. Maar, zo zeggen zij, deze bevinding wijst er sterk op dat de Hyaden de dichtstbijzijnde kandidaat-zwarte gaten in ons zonnestelsel bevatten, meer dan tien keer dichterbij dan de vorige kandidaat. Natuurlijk lopen we geen enkel gevaar door hen. Onderzoekers hebben ontdekt dat de snelste die deze zwarte gaten kunnen reizen 10 km per seconde is. Zelfs als ze onze kant op zouden bewegen, zou het ze veel, heel lang duren om hier.
En hoe dan ook hebben zwarte gaten geen grotere zwaartekracht dan welke ster dan ook met een gelijkwaardige massa. We lopen dus niet meer gevaar door schurkenstaten met een stellaire massa dan door schurkenstaten met dezelfde massa.
Deze ontdekking helpt ons de onzichtbare populatie van zwarte gaten met stellaire massa in de Melkweg beter te begrijpen en geeft ons inzicht in hoe deze mysterieuze objecten in de Melkweg zijn verspreid.
Lees ook:
- Astrofysici hebben nieuwe zwarte gaten ontdekt die zich het dichtst bij de aarde bevinden
- Voor het eerst is de wervelende massa rond een monsterlijk zwart gat gemeten