Superzware zwarte gaten zuigen niet alleen van alles in zich op, ze blazen ook straling naar buiten. Dankzij die straling kunnen rond de duistere veelvraten gigantische planeten ontstaan – zogeheten blaneten.
Alle planeten die we kennen draaien rond de zon of een andere ster. In theorie kunnen er ook planeten bestaan die rond een ander zwaar object draaien. Zo is er al vaak gespeculeerd over planeten rond zwarte gaten. In de film Interstellar komen ruimtereizigers bijvoorbeeld op zo’n planeet terecht.
Dat een planeet in theorie een baan rond een zwart gat kan beschrijven, is bekend. De vraag is alleen: kan een planeet wel ontstaan zonder ster in de buurt? Gewoonlijk vormen planeten zich in de schijf van gas en stof die rond een jonge ster draait. De meeste zwarte gaten hebben te weinig spul om zich heen om dit proces in gang te zetten.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
Maar er zijn uitzonderingen. De superzware zwarte gaten die zich in centra van sterrenstelsels bevinden, worden soms wel omringd door een stofwolk. Zulke zwarte gaten zijn enorm actief: ze slokken de hele tijd spul uit de stofwolk op. Het geheel van zwart gat en stofwolk in zo’n sterrenstelselkern heet daarom een active galactic nucleus (AGN).
Japanse astronomen hebben nu vastgesteld dat er rond een AGN gigantische planeten kunnen ontstaan. Of, zoals ze zelf zeggen, blanets: een samentrekking van black holes en planets.
Astronomische oogwenk
Vorig jaar onderzochten de astronomen al of planeetvorming rond superzware zwarte gaten mogelijk is. Ze kwamen er toen op uit dat dit inderdaad kan, maar alleen onder ideale omstandigheden.
De deeltjes in de stofwolk moeten namelijk precies de goede snelheid hebben om samen te klonteren tot planeet. Bewegen ze te snel, dan smelten ze bij een botsing niet samen, maar vallen ze juist uit elkaar. Bewegen de deeltjes te langzaam, dan is er niet genoeg tijd om een planeet te vormen. AGN’s leiden namelijk een krachtig, maar kort bestaan: ze leven ongeveer 100 miljoen jaar, voor astronomische begrippen een oogwenk.
Daarmee leek de kans op een blaneet nogal klein. De astronomen hebben nu echter een cruciale factor toegevoegd aan hun berekening, die de kans een stuk groter blijkt te maken.
Miljoenjarige omloop
Wanneer een superzwaar zwart gat stof opslokt, komt er uv- en röntgenstraling vrij in de stofwolk. Die straling beweegt bij het zwarte gat vandaan. Stofdeeltjes kunnen met de straling meeliften. Daardoor is er vanuit het zwarte gat een ‘wind van stof’ die dient als brandstoftoevoer: er vliegen voortdurend extra stofdeeltjes voorbij die de vorming van een planeet versnellen.
De Japanners berekenden dat dankzij de stralingswind stofdeeltjes rond een AGN kunnen uitgroeien tot reusachtige planeten – variërend van 20 tot maar liefst 3000 keer zo zwaar als de aarde.
Zo’n blaneet bevindt zich dan wel enorm ver bij het zwarte gat vandaan. Stofdeeltjes moeten namelijk een vaste vorm hebben om samen te kunnen klonteren. Door de tomeloze activiteit van het zwarte gat is het in zijn buurt te warm daarvoor; alle deeltjes zijn daar gasvormig.
Daardoor kunnen blaneten volgens de astronomen pas op minstens 100 biljoen kilometer van het zwarte gat ontstaan. Dat is ruim 600.000 keer de afstand van de aarde tot de zon. Zo’n blaneet doet ongeveer een miljoen jaar over één omloop – de jaren gaan er dus niet zo snel voorbij als hier.
Volstrekt anders
Het is nog onduidelijk of een planeet rond een AGN een stabiele baan kan beschrijven, of dat die te veel gehinderd wordt door de duistere druktemaker. De grote afstand tot het zwarte gat heeft in ieder geval als voordeel dat er geen bizarre zwaartekrachtseffecten optreden zoals in Interstellar, waar de tijd op de planeet veel langzamer verloopt dan op aarde.
Ook is nog onduidelijk wat de samenstelling van een blaneet zou zijn. In ieder geval zou die volstrekt anders zijn dan de planeten in het zonnestelsel. Daar zijn de zware exemplaren, zoals Jupiter en Saturnus, grotendeels gasvormig. Het gasvormige omhulsel rond een blaneet zou daarentegen verwaarloosbaar klein zijn ten opzichte van de rest van het object.
Voorlopig kunnen astronomen hier alleen over speculeren. Blaneten waarnemen is met de huidige telescopen onmogelijk. Als ze bestaan, staan ze enorm ver weg: de dichtstbijzijnde AGN bevindt zich op 11 miljoen lichtjaar van de aarde, terwijl we nu met telescopen planeten op hooguit een paar duizend lichtjaar kunnen waarnemen.
Bovendien geven planeten geen licht, en zwarte gaten al helemaal niet. Dat maakt het ontdekken van blaneten extra lastig. Maar met betere telescopen zou je er misschien ooit sporen van kunnen ontdekken in de straling die van een AGN vandaan komt. Voor zover bekend zijn er momenteel nog geen blannen voor zo’n project.
