Nog nooit zijn astronomen er getuige van geweest dat een zwart gat ontwaakt. Tot nu, zo lijkt.
Want onlangs hebben onderzoekers mogelijk gezien hoe het zwarte gat in het hart van het verder heel onopvallende sterrenstelsel SDSS1335+0728 opeens actief werd. Dat is te lezen in het blad Astronomy & Astrophysics.
Helderheidsverandering
“Stel je voor dat je een ver sterrenstelsel al jaren waarneemt en dat het altijd rustig en inactief leek te zijn,” vertelt onderzoeker Paula Sánchez Sáez. “En dan begint zijn kern plotseling dramatische helderheidsveranderingen te vertonen – op een manier die je nog nooit eerder hebt gezien.” Het klinkt misschien als het begin van een spannende sciencefictionfilm, maar voor Sánchez Sáez en collega’s was het het begin van een opwindend onderzoek. Want de helderheidsveranderingen die de onderzoeker beschrijft, zagen zij in werkelijkheid plaatsvinden.
Lastig te duiden
En die helderheidsveranderingen waren in beginsel niet zo gemakkelijk te duiden. Want hoewel onderzoekers sterrenstelsels wel vaker zien oplichten – bijvoorbeeld door toedoen van een supernova-explosie of een tidal disruption event (waarbij een ster zich te dicht bij een zwart gat in de buurt waagt en uit elkaar wordt getrokken) – was de helderheidsverandering die SDSS1335+0728 onderging, duidelijk anders. Want waar een supernova of tidal disruption event de helderheid doorgaans enkele tientallen of hooguit honderden dagen beïnvloedt, duurde de helderheidsverandering in SDSS1335+0728 maar voort. Zelfs zo’n vier jaar nadat de onderzoekers de helderheid van het sterrenstelsel voor het eerst zagen toenemen, nam de helderheid nog steeds toe!
Ongekend
Ook spotten de onderzoekers nog niet eerder waargenomen helderheidsvariaties. Zo blijkt SDSS1335+0728 nu veel meer licht op ultraviolette, optische en infrarode golflengten af te geven dan een paar jaar geleden. En in februari van dit jaar begon het sterrenstelsel ook röntgenstraling uit te zenden. “Dit gedrag is ongekend,” stelt Sánchez Sáez.
Primeur
En eigenlijk is er maar één verklaring voor. Namelijk dat het zwarte gat in het hart van dit sterrenstelsel actief begint te worden. “Als dat inderdaad zo is, zou het voor het eerst zijn dat we een enorm zwart gat zien ontwaken,” stelt onderzoeker Lorena Hernández García.
Een zwart gat is een gebied in de ruimte waar de zwaartekracht zo immens sterk is dat niets – zelfs licht niet – eraan kan ontsnappen. Hierdoor zijn zwarte gaten volslagen donker en in feite dus onzichtbaar. Dat verandert echter als zo’n zwart gat ‘actief’ wordt, oftewel gas naar zich toe gaat trekken. En dat is wat onderzoekers in SDSS1335+0728 – een sterrenstelsel op zo’n 300 miljoen lichtjaar afstand – gezien denken te hebben. “In het geval van SDSS1335+0728 waren we er getuige van hoe het centrale zwarte gat zich plotseling tegoed begon te doen aan gas dat in zijn omgeving voorhanden was, waar het heel helder van werd,” legt onderzoeker Claudio Ricci uit. Dat gas verdwijnt namelijk niet direct in het zwarte gat, maar begeeft zich eerst in een baan rond het zwarte gat en vormt daar een zogenoemde accretieschijf. Het gas in zo’n accretieschijf wordt heel heet en begint te gloeien. Hierdoor neemt de helderheid van het sterrenstelsel waarin het zwarte gat zich bevindt, toe. Eerder hebben onderzoekers wel vastgesteld dat zwarte gaten die eerder inactief waren, actief zijn geworden. Maar tot voor kort waren ze nog nooit daadwerkelijk getuige geweest van het actief worden – of ontwaken – van een zwart gat.
Hoewel de waargenomen helderheidsverandering van SDSS1335+0728 het beste te verklaren is door het feit dat het zwarte gat in het hart van dit sterrenstelsel is ontwaakt, houden de onderzoekers nog een kleine slag om de arm. En dat komt doordat er ook nog andere – maar wellicht minder plausibele – verklaringen denkbaar zijn voor de helderheidsverandering die SDSS1335+0728 ondergaat. Zo zou er bijvoorbeeld ook een ongekend traag verlopend tidal disruption event aan ten grondslag kunnen liggen. Of misschien wel een ander proces dat we op dit moment helemaal niet kennen. Vervolgwaarnemingen zijn dan ook nodig om met zekerheid te kunnen stellen dat onderzoekers zojuist – voor het eerst – getuige zijn geweest van het ontwaken van een zwart gat. “We verwachten dat instrumenten zoals MUSE van de VLT (Very Large Telescope, red.) of die van de komende Extremely Large Telescope (ELT) van cruciaal belang zullen zijn om te begrijpen waarom de helderheid van dit sterrenstelsel toeneemt,” zo stelt Sánchez Sáez.
