Ruimtetelescopen Hubble en Chandra ontdekken zeldzaam soort zwart gat dat ster(ren) opslokt

Beeld: De ruimtetelescopen Hubble en Chandra hebben mogelijk een middelzwaar zwart gat ontdekt. Credit: NASA, ESA, CXC, Yi-Chi Chang (National Tsing Hua University); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

Slechts enkele jaren na zijn lancering in 1990 ontdekte Hubble dat veel sterrenstelsels zwarte gaten in hun centrum kunnen hebben die miljoenen tot miljarden keren zo zwaar zijn als onze zon. Daarnaast bevatten sterrenstelsels ook miljoenen kleine zwarte gaten die minder dan honderd keer zo zwaar zijn als de zon. Deze laatste ontstaan wanneer zware sterren hun laatste adem uitblazen.

Er bestaan echter ook ‘middelzware’ zwarte gaten met een paar honderdduizend keer zoveel massa als de zon. Dit soort zwarte gaten laat zich moeilijker opsporen, omdat ze niet zo veel gas en sterren opslokken als superzware zwarte gaten, die sterke bronnen van straling zijn. Ze worden pas opgemerkt wanneer ze een ster die te dicht in hun buurt komt aan flarden trekken. Dan stoten ze een stortvloed aan straling uit.

Het vermoedelijk middelzware zwarte gat NGC 6099 HLX-1 bevindt zich aan de rand van het sterrenstelsel NGC 6099, op ongeveer 450 miljoen lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Hercules. De röntgenstraling die door dit object wordt uitgezonden, heeft een temperatuur van drie miljoen graden, wat goed past bij een ster die aan flarden wordt getrokken. De Hubble-waarnemingen wijzen erop dat het zwarte gat is omringd door een kleine groep sterren die dicht op elkaar zitten. Deze sterren kunnen als ‘voedsel’ dienen voor het zwarte gat, dat in 2012 zijn grootste (röntgen)helderheid bereikte en vervolgens gestaag zwakker werd. Onduidelijk is nog hoe het verder zal gaan. Misschien zal NGC 6099 HLX-1 volledig uitdoven, maar het is ook denkbaar dat het object weer zal opleven. Overigens bevindt zich in het hart van het sterrenstelsel NGC 6099 mogelijk ook nog een superzwaar zwart gat, dat momenteel in rust is en geen sterren verorbert.

Volgens het onderzoeksteam kan een inventarisatie van middelzware zwarte gaten meer inzicht geven in de vorming van hun superzware soortgenoten. Daar zijn twee theorieën over. Volgens de ene theorie zouden middelzware zwarte gaten kunnen fungeren als de ‘kiemen’ voor de vorming van superzware zwarte gaten. Volgens de andere theorie hebben wolken van gas en donkere materie in het vroege heelal niet eerst sterren gevormd, maar zijn ze rechtstreeks ingestort tot superzware zwarte gaten.

De ontdekking van de nieuwe Webb-ruimtetelescoop dat veel verre zwarte gaten uitzonderlijk zwaar zijn in verhouding tot het sterrenstelsels waar ze deel van uitmaken, lijkt deze laatste theorie te ondersteunen.