Eerste waarneming van licht van achterkant zwart gat

Die straling komt oorspronkelijk uit de corona rondom het zwarte gat, als röntgenstraling. Na een reeks sterke röntgenflitsen vanaf de voorkant volgde een serie zwakke flitsen, die vanaf de achterkant moeten zijn weerkaatst op de accretieschijf rond het zwarte gat.

Terwijl de onderzoekers¹ een superzwaar zwart gat bekeken dat lustig röntgenstraling aan het rondstrooien was in het centrum van een sterrenstelsel hier 800 miljoen lichtjaar vandaan, viel hen een interessant patroon op. Ze zagen een reeks heldere röntgenflitsen — spannend, maar niet ongehoord. Maar toen ving de telescoop iets onverwachts op: een stel röntgenflitsen die zwakker, later en van een andere golflengte waren.

De oorspronkelijke motivatie achter het onderzoek was om een mysterieuze eigenschap van veel zwarte gaten te onderzoeken. Als kosmisch gas richting een superzwaar zwart gat valt, vormt het een zogenoemde corona rondom het zwarte gat, die röntgenstraling uitzendt. Dit röntgenlicht kan worden bestudeerd om een zwart gat te karakteriseren en in kaart te brengen.

Gemagnetiseerd plasma

Het gas binnen een corona wordt miljoenen graden heet: genoeg om elektronen van atomen te scheiden, zodat er een gemagnetiseerd plasma ontstaat. De magnetische veldlijnen zitten gevangen in de krachtige rotatie van het zwarte gat, waardoor ze zodanig opgewonden en verstrikt raken dat ze uiteindelijk breken. Dit proces is zo vergelijkbaar met wat er rondom onze zon gebeurt dat het dezelfde naam heeft gekregen: corona.

Voor hun onderzoek richtten de astronomen de ruimtetelescopen NuSTAR (NASA) en XMM-Newton (ESA) op het sterrenstelsel I Zwicky 1. Ze detecteerden een reeks röntgenflitsen, en terwijl ze die bestudeerden merkten ze een serie zwakkere flitsen op. Ze kwamen erachter dat dit dezelfde flitsen zijn, maar dan van de achterkant, als echo teruggekaatst op de accretieschijf rond het zwarte gat – een eerste glimp van de achterkant van een zwart gat dus.

Noten

1. Nature, 29 juli