Zelfs zwarte gaten kunnen de verleiding niet weerstaan om ongevraagd op andermans foto’s te staan. Maar het gaat hier dan ook wel om een heel bijzonder koppel.
Als er één object in de nachtelijke hemel is waarvan prachtige plaatjes zijn te schieten, dan is het wel het sterrenstelsel Andromeda – op 2,5 miljoen lichtjaar afstand van de aarde. Maar wat staat daar ineens onbedoeld op de achtergrond van de genomen foto?
Sterrenkundige Trevor Dorn-Wallenstein van de University of Washington en zijn collega’s waren op zoek naar een speciale ster in het Andromedastelsel, maar waren blij verrast door deze photobomb van wat nu blijkt een supermassieve zwarte gatenkoppel. Binnenkort verschijnt hun publicatie in The Astrophysical Journal, nu al te lezen op arXiv.org.
Toch geen sterkoppel
Het bestaan van object J0045+41 – zoals het koppel heet – in bovenstaand kiekje was al langer bekend, maar wetenschappers dachten dat het in het Andromedastelsel zelf lag. Het zou gaan om een sterkoppel dat in 80 dagen tijd om elkaar heen draait. Maar NASA’s Chandra X-ray Observatory liet zien dat de intensiteit van de röntgenstralen zo hoog is dat minstens een van de twee een zwart gat moest zijn.
Volgens het team van Dorn-Wallenstein waren er toen twee verklaringen mogelijk. Het paar bestaat ofwel uit een neutronenster en een zwart gat, waarvan die laatste de massa van de eerste opslokt (een kosmisch feestmaal dus). Of het gaat om twee supermassieve zwarte gaten die enorm dicht op elkaar en op heel grote afstand van de aarde staan.
Duizendmaal zo ver
Gegevens van twee grondtelescopen, de Gemini-North op Hawaï en de Palomar Transient Factory in California, gaven uitkomst. Het gaat hier volgens Dorn-Wallenstein en zijn collega’s om twee gigantische zwarte gaten met een gezamenlijke massa van maar liefst 200 miljoenmaal de zon. Ze draaien in periodes van 80 en 320 dagen om elkaar heen in een sterrenstelsel op maar liefst 2,6 miljard lichtjaar afstand van de aarde, duizendmaal verder dan het Andromedastelsel.
Een spannende ontdekking dus, zeker aangezien het koppel waarschijnlijk miljarden jaren geleden is ontstaan door de botsing van twee sterrenstelsels met elk hun eigen supermassieve zwarte gat. De verwachting is dat de twee gevaartes steeds dichter naar elkaar toe ‘wandelen’ om op een gegeven moment te fuseren. Dit moment ligt ergens tussen de 360 en 360.000 jaar in de toekomst.
Zwaartekrachtsgolven
“Geweldige ontdekking”, mailt sterrenkundige Simon Portegies Zwart (Universiteit Leiden). “Het ziet er steeds meer naar uit dat superzware zwarte gaten in korte-periode-paren worden gevonden, precies wat de theorie eigenlijk altijd al heeft beweerd. In dit geval is de samensmelttijd zelfs erg kort, heel spannend.”
Als het hier inderdaad gaat om twee dicht om elkaar heen draaiende supermassieve zwarte gaten, zouden ze ook zwaartekrachtsgolven moeten uitzenden. Helaas zijn deze niet op te pikken door de zo succesvolle LIGO en Virgo, omdat de fusie van twee van zulke enorme zwarte gaten veel trager gaat en daarmee ook de verandering in zwaartekrachtsgolven. Met een Pulsar Timing Array zouden ze mogelijk wél kunnen worden gedetecteerd.
Bronnen: arXiv.org, Chandra X-ray observatory, Science Alert
Beeld: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Washington/T.Dorn-Wallenstein et al.; Optical: NASA/ESA/J. Dalcanton, et al. & R. Gendler
Lees ook:
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!