Op ‘slechts’ 3000 lichtjaar van elkaar zagen we nog nooit eerder superzware zwarte gaten zo dichtbij hun onvermijdelijke botsing.

Astronomen vermoeden dat in het hart van elk groot sterrenstelsel een superzwaar zwart gat verborgen ligt. Wanneer sterrenstelsels op elkaar knallen en samensmelten – zoals ook onze eigen Melkweg gedaan heeft – worden ook deze superzware monsters in hun kernen één. En hoewel dat proces miljarden jaren in beslag neemt, is het lastig botsende superzware zwarte gaten in beeld te brengen.

Toch kwamen astronomen onlangs heel dichtbij. Met behulp van data van de Hubble-ruimtetelescoop en het Keck-observatorium zagen onderzoekers superzware zwarte gaten in de laatste stadia voor de onvermijdelijke versmelting. Als kers op de taart zagen ze twee van de giganten op 330 miljoen lichtjaren van Aarde, ‘slechts’ 3000 lichtjaar van elkaar verwijderd.

Lees ook: Superzwaar zwart gat ‘scheurt ster aan stukken’

Nog nooit eerder zagen astronomen zwarte gaten op zo’n kleine afstand van elkaar als bij deze. Op het punt tegen elkaar te ‘botsen’ en te versmelten, liggen de twee superzware zwarte gaten op nog maar 3000 lichtjaar van elkaar. © NASA/ESA/M. Koss (Eureka Scientific, Inc.)/PAN-STARRS/W. M. Keck Observatory

Jarenlang onderzoek

Ruim tien keer dichterbij dan het vorige record is de afstand tussen de twee superzware zwarte gaten die de onderzoekers ontdekten. Het klinkt misschien als een behoorlijke afstand, maar op de kosmische schaal stelt 3000 lichtjaar erg weinig voor.

Het team deed de bijzondere ontdekking na het afronden van een grootschalig onderzoek naar de kernen van nabijgelegen sterrenstelsels binnen het infrarode lichtspectrum. Dat deden ze met behulp van instrumenten van het Keck-observatorium en ruim 20 jaar aan waarnemingen van de Hubble-ruimtetelescoop. Hun bevindingen werden gepubliceerd in vakblad Nature.

Rookgordijn

Er is weinig dat zoveel tijd in beslag neemt als het versmelten van superzware zwarte gaten. Miljarden jaren kost het hele proces, en zelfs de laatste stadia, die de astronomen nu in beeld wisten te brengen, bedragen nog zo’n 10 tot 20 miljoen jaar.

Dus als het gaat om monsters van zwarte gaten en een gigantische tijdschaal, waarom lukte het ons niet eerder deze bijna-botsing vast te leggen? Het antwoord is vrij simpel; stof en gas, ‘opgewaaid’ door de chaos van de nabijheid van de sterrenstelsels, beperken het zicht van de smeltende kernen. Achter een dik gordijn van ruimtepuin wordt het proces aan het zicht onttrokken.

Hoewel NGC 6240 de kers op de taart was, zagen de onderzoekers nog meer ‘bijna-botsende’ sterrenstelsels. © NASA/ESA/M. Koss (Eureka Scientific, Inc.)/PAN-STARRS/W. M. Keck Observatory

Onvermijdelijke botsing

Het ‘rookgordijn’ verspert de weg voor het zichtbare licht, maar dat is een ander verhaal voor infrarood licht en gammastraling. Dit gebruikten de onderzoekers dan ook in hun voordeel: uit de gigantische dataset wisten ze verschillende samensmeltende sterrenstelsels te identificeren.

De volgende stap in het onderzoek is het vastleggen van de daadwerkelijke fusie. Daarvoor willen astronomen gebruikmaken van Kecks OSIRIS (OH-Supppressing Infra-Ref Imaging Spectograph) die de rotatiesnelheden en de massa’s van de zwarte gaten kan bepalen. Daarmee zouden onderzoekers kunnen berekenen wanneer de sterrenstelsels één worden.

Bronnen: Nature, Hubble, Keck Observatory, New Atlas

Beeld: SXS, NASA/ESA/M. Koss (Eureka Scientific, Inc.)/PAN-STARRS/W. M. Keck Observatory

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!