Zwart gat eet één planetoïde per dag

Bijna dagelijks verdwijnt een planetoïde in het zwarte gat in het Melkwegcentrum, met een meetbare flits.

Uit het superzware zwarte gat in het hart van ons Melkwegstelsel – Sagittarius A* – komt ongeveer één keer per dag een korte uitbarsting van röntgen- of infraroodstraling. Zo’n flits ontstaat wanneer het zwarte gat weer een planetoïde opslokt. Dat vermoeden is versterkt door onderzoek van de Leidse astronoom Simon Portegies Zwart en zijn promovendus Adrian Hamers. Hun publicatie staat binnenkort in het Britse vaktijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Planetoïden zijn ‘rotsblokken’ met een diameter van enkele tientallen kilometers. De Leidse onderzoekers hebben berekend hoe het planetoïden vergaat die in banen om Sagittarius A* bewegen. Het is onbekend waar de planetoïden in het Melkwegcentrum precies vandaan komen. Daarom berekenden de astronomen twee plausibele scenario’s.

Rotsblokken in baan rond gat

Volgens het eerste scenario zijn de planetoïden ontstaan uit een grote wolk van gas en stof die het superzware zwarte gat zelf omhult. De andere mogelijkheid is dat ze zijn gevormd door de samenklontering van materie rond sterren in het Melkwegcentrum. Zo ontstonden 4,5 miljard jaar geleden ook de planetoïden in ons eigen zonnestelsel.

Normaal gesproken raakt een ster zijn planetoïden niet kwijt. Soms gebeurt dat wanneer een andere ster dichtbij komt. Door de verstoringen die dan optreden kunnen planetoïden de ruimte in worden geslingerd.

De astronomen denken dat het tweede scenario het meest aannemelijk is, maar het resultaat is in beide gevallen gelijk: er ontstaat dan een populatie van ‘rotsblokken’ die in banen om Sagittarius A* draaien. De berekeningen laten zien dat verdere interacties met sterren ervoor zorgen dat er gemiddeld eens per dag een planetoïde het zwarte gat nadert tot op minder dan 150 miljoen kilometer – de afstand zon-aarde. Dat blijkt voor het rotsblok een fatale afstand te zijn.

Verpulverd, en opgelost in flits

De planetoïde wordt dan blootgesteld aan getijkrachten die zo sterk zijn, dat hij wordt verpulverd. Als dit op kleine afstand van het zwarte gat gebeurt ontstaat een röntgenflits, op grotere afstand een infraroodflits.

Hetzelfde kan ook met planeten gebeuren, maar die zijn vele miljoenen keren schaarser. De flits die dan optreedt is zelfs waarneembaar tot een afstand van 150 miljoen lichtjaar.

Op aarde is meer te zien dan alleen de flitsen uit Sagittarius A*, want er liggen 5.000 sterrenstelsels met evenzovele zwarte gaten binnen die afstand. Eens per tien jaar zou zo’n ‘superflits’ op aarde waarneembaar moeten zijn. Vanuit Sagittarius A* is echter nog nooit een planeetopslokking gezien.