Astronomen betrappen superzwaar zwart gat bij verzwelgen ster

In een spiraalvormige sterrenstelsel niet heel ver van de Melkweg kwam een ster iets te dicht bij een superzwaar zwart gat. Die ster werd uiteen gereten en gedeeltelijk verzwolgen. Deze gewelddadige gebeurtenis veroorzaakte een uitbarsting van licht die verschillende telescopen enkele maanden lang konden waarnemen. Astronomen publiceerden maandag hun onderzoeksresultaten hierover in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Zwarte gaten geven zelf geen licht, omdat hun zwaartekracht zo sterk is dat zelfs licht er niet aan kan ontsnappen. Daardoor kunnen superzware zwarte gaten met een massa die miljoenen keren die van de zon is, lang verborgen blijven. Deze giganten, die waarschijnlijk in het centrum van de meeste sterrenstelsels huizen, verraden hun aanwezigheid alleen bij zeldzame lichtuitbarstingen die bijvoorbeeld ontstaan als ze een ster verzwelgen die te dichtbij komt.

Spaghettificatie

Om meer te leren over deze objecten speuren astronomen de nachtelijke hemel af, op zoek naar lichtuitbarstingen. Vorig jaar hadden ze geluk. Ze zagen licht van een ster met ongeveer de massa van de zon die uiteen gereten werd door een superzwaar zwart gat met een miljoen keer de massa van de zon. Bovendien gebeurde dit op ‘slechts’ 215 miljoen lichtjaar afstand. „Meestal zien we dit soort gebeurtenissen veel verder weg plaatsvinden”, mailt eerste auteur Matt Nicholl van de University of Birmingham. „In de afgelopen tien jaar zijn er maar een handvol waargenomen in sterrenstelsels op vergelijkbare afstanden, en dit is de meest dichtstbijzijnde ooit.”

Hoewel de telescopen niet goed genoeg zijn om te zien wat er precies gebeurt, weten astronomen wat er in theorie gebeurt met de ster. De buitenste lagen van de ster worden uit elkaar getrokken in slierten van gas die naar het zwarte gat toe gezogen worden. Dit heet spaghettificatie. Die slierten draaien nog een paar keer om het zwarte gat heen, waarbij ze op elkaar botsen. Hierbij komt veel energie vrij.

Naarmate ze dichterbij het zwarte gat komen, vallen de slierten er steeds sneller naar toe. Door die hoge snelheid komt er ook veel energie vrij als de slierten uiteindelijk in het zwarte gat verdwijnen. Dat zorgt ervoor dat een deel van het gas en puin rondom het zwarte gat de ruimte in wordt geblazen. De onderzoekers concluderen dat de waargenomen uitbarsting van zichtbaar licht ontstaat in dit materiaal dat met tienduizend kilometer per seconde wordt weggeslingerd. Dat het zichtbare licht op dat moment vrijkomt, kan een stukje van de puzzel zijn om te verklaren wat er bij superzware zwarte gaten gebeurt.

Weggeblazen

„Het is een mooi artikel met rijke observaties. Het is mooi dat we zo steeds meer te weten komen over superzware zwarte gaten”, zegt astronoom Sjoert van Velzen, van de Universiteit Leiden. „Maar ik ben sceptisch over de conclusie. Er is bewijs dat er materiaal wegvliegt, maar ik ben nog niet overtuigd dat dit de zichtbare lichtuitbarsting veroorzaakt. De botsende slierten die om het zwarte gat draaien kunnen ook de oorsprong zijn.”

Wat zekerder lijkt is dat de ontmoeting met het zwarte gat niet het definitieve einde betekende voor de ster. Nicholl: „We ontdekten dat ongeveer de helft van de ster als slierten naar het zwarte gat weggezogen, maar dat niet alles daarvan verdwijnt in het zwarte gat. Een deel wordt weggeblazen en overleeft zo de ontmoeting.”