Oxford (GB) – Astronomen aan de universiteiten van Nottingham en Birmingham presenteren volgende week het directe bewijs dat de extreem zware zwarte gaten middenin sterrenstelsels in gestaag tempo extra massa vergaren door gas en sterren op te nemen. Op 27 maart maken ze hun resultaten bekend op de OXCAM2-conferentie in Oxford.
Bijna alle sterrenstelsels bevatten in hun centrum kleine, massieve donkere objecten. Die kunnen meer dan een miljard keer zoveel massa hebben als de Zon, maar niettemin niet groter zijn dan het zonnestelsel. De enige plausibele astronomische verklaring is dat dit zwarte gaten zijn. Hoe deze exotische objecten zijn ontstaan, is niet duidelijk. Waren ze er al voor de sterrenstelsels daaromheen ontstonden of groeiden ze door sterren en stof uit het omringende sterrenstelsel op te slokken? Een antwoord op deze vraag is moeilijk te krijgen. De sterrenstelsels die we kunnen zien bestaan al miljarden jaren. De snelheid waarmee ze groeien is te klein om te kunnen waarnemen.
Professor Michael Merrifield van de University of Nottingham en de onderzoekers Duncan Forbes and Alejandro Terlevich van de University of Birmingham bekeken dit probleem vanuit een nieuwe invalshoek. Merrifield: “Als je niet weet hoe mensen groeien als ze ouder worden, hoef je niet een enkel persoon een lange tijd te bestuderen om dat te ontdekken; kijk je naar een familieportret met baby’s tot en met overgrootouders, dan zie je dat mensen in de eerst tien, twintig jaar snel groeien, en dat oudere mensen niet in het dezelfde tempo doorgroeien. We hebben met dezelfde redenatie ontdekt hoe zwarte gaten groeien naarmate ze ouder worden.”
Om de leeftijd van sterrenstelsels te bepalen, vergeleken de astronomen de eigenschappen van het sterrenlicht dat de stelsels uitstralen met wat ze verwachten voor sterrenstelsels van diverse leeftijden. Zo stelden ze de leeftijd van 23 naburige sterrenstelsels met centraal zwarte gat vast. De leeftijd varieerde van een jeugdige vier miljard jaar tot een eerbiedwaardige twaalf miljard jaar. Uit een vergelijking van deze leeftijden met de massa’s van de centrale zwarte gaten ontdekten de onderzoekers dat de zwarte gaten in de jonge sterrenstelsels vrij licht zijn, terwijl met toenemende leeftijd van de sterrenstelsels de massa’s van de centrale zwarte gaten voortdurend toeneemt. 
Zo kan een zwart gat er uit zien. De rondwervelende stofschijf bevat materiaal dat op het punt staat in het zwarte gat te vallen. Deze toename verklaart de waargenomen voortdurende toename van de zwarte-gatenmassa.
Het lijkt er dus op dat zwarte gaten hun huidige omvang danken aan een leven lang materie uit het omringende sterrenstelsel vergaren. Er zijn geen tekenen dat er aan die groei een einde komt. “Een van de basiseigenschappen van een zwart gat is dat materie er wel in kan vallen, maar er niet meer uit verdwijnt’”, verklaart Merrifield. “We zien vermoedelijk het gevolg van dit eenrichtingsverkeer, waarbij de zwaartekracht gas en sterren uit het omringende sterrenstelsel naar binnen trekt, waardoor de zwarte gaten met het verstrijken der jaren steeds zwaarlijviger worden.”
Erick Vermeulen
