Stellair zwart gat in M 33 is zwaarste ooit waargenomen

Een internationale groep astronomen heeft voor het eerst een stellair zwart gat in een ander sterrenstelsel dan het onze nauwkeurig ‘gewogen’ (Nature, 18 oktober). Een stellair zwart gat ontstaat tijdens de explosie van een zware, opgebrande ster. Terwijl het grootste deel van deze ster de ruimte in vliegt, vormt zich in het centrum een gebied van enkele kilometers diameter waarin de zwaartekracht zo sterk is dat niets – zelfs licht niet – er uit kan ontsnappen. Het nu ontdekte zwarte gat is echter opmerkelijk zwaar: een stuk zwaarder dan de theorieën van de ontwikkeling van sterren voorspellen.

Het zwarte gat bevindt zich in M 33, een sterrenstelsel op een afstand van bijna drie miljoen lichtjaar in het sterrenbeeld Triangulum (Driehoek). Daar werd in de jaren tachtig door de röntgensatelliet Einstein een dubbelster ontdekt waarvan de ene component een zwart gat zou kunnen zijn. In dat geval zou zijn massa groter moeten zijn dan drie zonsmassa’s, de theoretische ondergrens voor zo’n exotisch object, maar dat kon toen niet ondubbelzinnig worden vastgesteld. Het zou daarom ook om een neutronenster kunnen gaan: een lichter overblijfsel van een geëxplodeerde ster.

Jerome Orosz en zijn collega’s hebben de massa van M 33 X-7 nu nauwkeurig kunnen bepalen dankzij het feit dat dit (onzichtbare) object rond een grote ster draait. Dat hebben de astronomen afgeleid uit een heel kleine variatie, in de loop van 3,5 dagen, in de snelheid van de begeleidende ster (die wèl zichtbaar is). Bovendien blijkt het vlak waarin de twee componenten om elkaar heen draaien precies naar de aarde te zijn gericht. Dat volgt weer uit het feit dat de röntgenstraling uit de directe omgeving van het onzichtbare object met tussenpozen van 3,5 dagen twaalf uur lang verdwijnt: de gewone ster schuift er dan precies vóór langs.

Dankzij deze unieke ruimtelijke oriëntatie hebben de astronomen kunnen vaststellen dat het onzichtbare object een massa van bijna 16 zonsmassa’s heeft. Dit betekent niet alleen overduidelijk dat het om een zwart gat gaat, maar tevens om het zwaarste bekende zwarte gat dat tijdens een ster-explosie is ontstaan.

Het handjevol andere bekende stellaire zwarte gaten heeft een massa van ruwweg 5 tot 10 maal die van de zon.

Het ontstaan van zulke zwarte gaten zwaarder dan ongeveer tien zonsmass’s kan moeilijk met theoretische modellen worden verklaard. Misschien verloopt het in het sterrenstelsels M 33 iets anders dan in ons eigen melkwegstelsel.

George Beekman