Sterrenkundigen hebben voor het eerst de nasleep gezien van flink ruimtegeweld: sterren die worden verslonden door een superzwaar zwart gat.

Het is een van de grote, dreigende gevaren in menig ruimtefilm – en niet voor niets. Zwarte gaten verzwelgen alles op hun pad, dus hoe hightech je ruimteschip ook zou zijn, kom je te dichtbij zo’n kosmisch monster dan het is einde verhaal. Het blijft overigens niet bij een handjevol (theoretische) ruimtereizigers en rondzwevende brokstukken, ook sterren zijn niet veilig.

Met radiotelescopen hebben sterrenkundigen voor het eerst de gevolgen van dit ruimtegeweld vastgelegd. Met name de hoge snelheid waarmee de sterresten bijna letterlijk werden rondgeslingerd, was nog nooit eerder vastgelegd. De bevindingen werden gepubliceerd in Science.

Superzwaar

Een supermassief (superzwaar) zwart gat is miljoenen tot miljarden keer zo zwaar als onze zon – nog veel zwaarder en krachtiger dan ‘gewone’ zwarte gaten. De zwaartekracht in deze kosmische monsters is zó sterk dat zelfs licht er niet uit kan ontsnappen.

“Als een ster te dichtbij een supermassief zwart gat komt”, vertelt sterrenkundige Selma de Mink (UvA), “trekt diens zwaartekracht heel hard aan één – de dichtstbijzijnde –  kant van de ster.” Het gevolg is dat de ster als het ware aan stukken wordt gescheurd.

Disk

Tijdens zo’n stellar death wordt het materiaal als het ware uit de gedoemde ster ‘gezogen’. De trekkracht is zo sterk dat dit sterrenpuin een soort schijf vormt die met hoge snelheid rond het zwarte gat draait – zoals water in een badkuip waar plots de stop uit is getrokken. Hierbij komt röntgenstraling en zichtbaar licht vrij.

Die disk zou zó snel draaien, dat aan de polen een deel van dat materiaal als het ware wordt uitgespuwd. “Met de energie die vrijkomt, kan een klein gedeelte van het materiaal met hoge snelheid gelanceerd worden”, legt de Mink uit. De vorming en ontwikkeling van zulke razendsnelle jets sterrenpuin, hadden onderzoekers nog nooit direct geobserveerd – tot nu.

Arp 299

Het onderzoek begon in 2005 toen sterrenkundigen een flits infrarode straling ontdekten in het centrum van een van twee botsende sterrenstelsels – samen Arp 299 – op zo’n 150 miljoen lichtjaren van aarde. Later dat jaar werd daar ook een nieuw radiosignaal gemeten.

Rond 2011 werd duidelijk dat die radiostraling zich met hoge snelheid – gemiddeld een vierde van de lichtsnelheid – in één richting uitbreidde (zie filmpje hieronder). Dit was precies de verwachting bij zo’n jet sterrenpuin, hoewel het geen zichtbaar licht en röntgenstraling leek uit te zenden. Onderzoekers denken dat dit komt door de dikke, dichte ‘wolk’ van interstellair gas en stof die de straling absorbeert.

Verrassing

Bijzonder is dat de onderzoekers in eerst instantie helemaal niet op zoek waren naar een zwart gat, maar naar supernova’s. Dat het uitmondde in de eerste directe observatie van zo’n jet was een heel leuke verassing.

Het bestuderen van dergelijke instanties ‘ruimtegeweld’ kan sterrenkundigen mogelijk helpen een beter beeld te krijgen van de vroege ontwikkeling van sterrenstelsels, miljarden jaren geleden.

Bronnen: National Radio Astronomy Observatory (NRAO)

Beeld: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF, Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF; NASA, STScI, Mattila, Perez-Torres, et al.; Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Lees ook:

• Radiotelescopen zoomen in op jets van superzwaar zwart gat
• Superzwaar zwart gat liet twee flinke boeren

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!