Zwarte gaten worden steeds gewichtiger

De zwarte gaten rukken op. Van theoretische dingen, oplossingen van Einsteins vergelijkingen, zijn het echte hemellichamen geworden.

En die komen dichterbij: het laatste nieuws, bekendgemaakt op de wintervergadering van de American Astronomical Society, vorige week in Atlanta, is dat er een eenzaam zwart gat rondzweeft op maar duizend lichtjaar van ons vandaan. Tegelijkertijd werden daar ook gegevens bekendgemaakt die erop wijzen dat zwarte gaten tot in de verste uithoeken van het heelal te zien zijn en dus (want wie heel ver kijkt, kijkt naar heel oud licht) al helemaal aan het begin van het universum van de partij waren.

Zwarte gaten zijn natuurlijk moeilijk te zien, want ze zijn zwart. Het zijn objecten die zo verschrikkelijk samengeperst zijn, dat in hun buurt de zwaartekracht een fundamentele grens overschrijdt: die houdt alles vast, zelfs licht. Toch behoren zwarte gaten tot de spectaculairste hemellichamen. Dat komt doordat materie die erin valt, bijvoorbeeld gas, dat niet zonder slag of stoot doet. Het gas vormt eerst een snel om het zwarte gat draaiende schijf, die zo heet wordt dat hij enorm veel licht verspreidt. Zulke verschijnselen kunnen astronomen op miljarden lichtjaren afstand zien, als ze kijken naar de superheldere, jonge melkwegstelsels die ze quasars noemen.

Het door hem ontdekte zwarte gat is, zoals Charles Alcock van het Lawrence Livermore National Laboratory toegaf, een veel saaier ding. Er draait geen ster omheen waar het eventueel gas vanaf zou kunnen snoepen, dus het geeft geen lichtshow weg. Het is ook maar klein, zes keer zo zwaar als de zon. Het is ontdekt doordat het even voor een ster ging staan. In zo'n situatie trekt het door zijn zwaartekracht extra licht van de ster in de richting van de telescoop, zodat die even helderder lijkt te worden.

Alcock hield een groot aantal sterren hiervoor in de gaten, maar hij had toch wel geluk dat net een van die sterren even door een zwart gat werd bedekt. Daaruit trekt hij de conclusie dat er tamelijk veel zwarte gaten op hun eentje door de Melkweg moeten drijven. Kennelijk eindigen veel grote sterren aan het eind van hun leven, als zo'n eenzaam zwart gat en dat is belangrijk om te weten voor degenen die de levensloop van sterren bestuderen.

Andere in Atlanta aangekondigde waarnemingen zijn juist van belang voor wie de levensloop van complete melkwegstelsels bestudeert. Astronomen zijn er al heel lang van overtuigd dat er in het centrum van de Melkweg, de pannenkoek van sterren en gas waar de zon deel van uitmaakt, een enorm zwaar zwart gat zetelt. Ze vinden nu bevestiging van dat idee in de waarnemingen van de nieuwe Amerikaanse röntgensatelliet Chandra. Die ziet precies op die plek een röntgenbron. Röntgenstralen worden uitgezonden door gas dat tot miljoenen graden is verhit, precies wat je verwacht in de buurt van een zwart gat.

Opvallend aan het zwarte gat van de Melkweg is, dat het maar zwakjes schijnt. En daarin staat het niet alleen. Het was astronomen tot nu toe nog niet opgevallen dat zich in de kern van veel nabije melkwegstelsels ook zwarte gaten bevinden, zoals vorige week Andrew S. Wilson van de universiteit van Maryland rapporteerde. Echt luidruchtig worden zwarte gaten kennelijk pas op grotere afstanden, zoals bij de quasars.

Hoever kun je die lijn doortrekken? Tot het gaatje, zegt Richard Mushotzky van de Nasa. Hij deed ook onderzoek met de Chandra satelliet, en liet die kijken naar plaatsen aan de hemel waar tot nu toe geen röntgenbronnen bekend waren, maar waar eerdere waarnemingen wel een zwakke, egale gloed hadden gezien. Chandra is gevoelig genoeg om in die gloed voor het eerst een groot aantal zeer ver verwijderde bronnen te kunnen onderscheiden.

Is op die plaatsen ook met gewone telescopen iets te zien? In veel gevallen niet, zo blijkt. Het zou kunnen, zegt Mushotzky, dat het gaat om gewone melkwegstelsels, waarvan het sterrenlicht door stof wordt weggefilterd zodat we ze niet goed zien. Maar het is ook mogelijk dat het melkwegstelsels zijn waar sterren zich nog moeten vormen. Dat zou dan een oud raadsel in de astronomie oplossen: die grote zwarte gaten in het midden van veel melkwegstelsels vormen zich dan niet uit kleinere, die weer de restanten zijn van overleden sterren, maar direct uit de gaswolk waar elk melkwegstelsel mee begint. Pas de komst van het zwarte gat, geeft aan verder weg gelegen gaswolken het startsein zich te gaan concentreren tot de sterren, de planeten en wie weet ooit de bewoners van dat stelsel.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden