Een superzwaar zwart gat dat zich in 2018 ook al gek gedroeg, verrast astronomen nu weer. Deze keer door vreemde röntgenflitsen uit te zenden. Mogelijk is de oorzaak het restant van een ster dat weigert opgeslokt te worden.
Het superzware zwarte gat genaamd 1ES 1927+654, dat zich op 100 miljoen lichtjaar afstand van de aarde bevindt, blijft astronomen verrassen. In 2018 speelde dit zwarte gat zich al in de kijker doordat de wolk van gloeiend heet plasma die eromheen hing plots verdween. Binnen een paar maanden begon deze zogeheten corona zich alweer te herstellen.
In 2021 leek het zwarte gat zijn normale leven weer op te pakken. Toch hielden astronomen hun telescopen gekluisterd aan dit plekje aan de hemel. ‘We hadden het gevoel dat we het zwarte gat moesten blijven volgen, omdat het zo mooi was’, zegt astrofysicus Erin Kara van de universiteit MIT in de VS. ‘Toen viel ons iets op dat eigenlijk nog nooit eerder is gezien.’
!['Twee Hubblecamera’s uitzetten zou ontzettend dom zijn'](https://www.newscientist.nl/app/uploads/hubble-1-scaled-300x300.jpg)
'Twee Hubblecamera’s uitzetten zou ontzettend dom zijn'
Om kosten te besparen, overweegt NASA om instrumenten van ruimtetelescoop Hubble uit te schakelen. Belachelijk, vindt sterrenkundige Rogier Windhorst.
In 2022 zagen de onderzoeker flitsen röntgenstraling bij 1ES 1927+654 vandaan komen. De flitsen volgden elkaar bovendien steeds sneller op. Op de website ArXiv, waar onderzoekers hun werk delen voordat het door onafhankelijke experts getoetst is, presenteren de astronomen een aantal scenario’s die deze flitsen kunnen verklaren. Een witte dwergster – het compacte overblijfsel van een overleden ster – die langs het randje van de zwarte afgrond scheert, lijkt het meest waarschijnlijk.
Stralend zwart gat
Zwarte gaten zijn extreem zware, compacte objecten waarvan de zwaartekracht zo sterk is dat ze alles opslokken dat te dichtbij komt. Dit exemplaar is een object met een massa van een miljoen keer die van de zon.
Je komt als nietsvermoedende gaswolk of ster te dichtbij als je binnen de zogeheten waarnemingshorizon komt. Dit is de grens waarbinnen de zwaartekracht van een zwart gat zo sterk is, dat zelfs licht niet meer kan ontsnappen.
Voordat materiaal in een zwart gat valt, cirkelt het er vaak eerst een tijdje omheen – zoals water dat in een putje verdwijnt. Daarbij vormt het een zogeheten accretieschijf, waarin het er zo wild aan toe gaat dat het materiaal gloeiend heet wordt en straling uitzendt. Om de accretieschijf heen kan ook nog een plasmawolk hangen, de corona, die de uitgezonden straling kan beïnvloeden. Hoewel een zwart gat zelf geen licht of andere straling uitzendt, zorgt de omgeving er dus voor dat er genoeg te zien is.
Röntgenflitsen
De röntgenflitsen die Kara en haar collega’s in 2022 ontdekten met de XMM-Newton-ruimtetelescoop, zijn ze twee jaar lang blijven volgen. Het bleek dat de flitsfrequentie gestaag toeneemt. In 2022 zagen de astronomen de flitsen elke 18 minuten. Twee jaar later was dat elke 7 minuten. Zoiets hadden de onderzoekers niet eerder gezien en het is onduidelijk wat de flitsen veroorzaakt.
Ze vermoeden dat de röntgenflitsen veroorzaakt worden door iets dat zich dichtbij de waarnemingshorizon van het zwarte gat bevindt. Daar is de snelheid van het materiaal, en dus de energie die het heeft, namelijk hoog genoeg om röntgenstraling te produceren.
‘Als je röntgenstraling ziet, weet je dat je dicht bij het zwarte gat bent’, zegt Kara. ‘En als je zo dicht bij de waarnemingshorizon veranderingen ziet op de tijdschaal van minuten, dan is het eerste waar je aan denkt dat er iets rond het zwarte gat zou kunnen draaien.’
![Impressie van superzwaar zwart gat met accretieschijf en corona, waar witte dwergster omheen draait.](https://www.newscientist.nl/app/uploads/MIT-EdgeFlares-01-press-1024x683.jpg)
Witte dwergster
Dat ‘iets’ kan een witte dwergster zijn met ongeveer een tiende van de massa van de zon. Die bevindt zich dan op slechts een paar miljoen kilometer afstand van de waarnemingshorizon, stellen de onderzoekers. Dit relatief kleine, compacte object zou met een enorme snelheid om het zwarte gat heen draaien.
Omdat witte dwergen erg compact zijn, worden ze niet aan stukken gescheurd in de accretieschijf, maar kunnen ze intact blijven. Het is volgens de onderzoekers zelfs mogelijk dat de witte dwerg uit de greep van het zwarte gat kan ontsnappen, door een deel van zijn materiaal af te staan, waardoor hij een zetje naar buiten krijgt.
Om te achterhalen of de röntgenflitsen inderdaad van een witte dwergster komen, blijven de onderzoekers voorlopig naar het zwarte gat turen. Mogelijk zal de zwaartekrachtgolvendetector LISA, die over ongeveer tien jaar gelanceerd wordt, kunnen helpen om dit mysterie op te lossen. De enorme krachten die spelen rondom 1ES 1927+654 zouden namelijk waarneembare zwaartekrachtgolven moeten veroorzaken.
‘Wat ik geleerd heb van dit systeem is om niet te stoppen met kijken, omdat we er waarschijnlijk iets nieuws van leren’, zegt Megan Masterson, Kara’s collega. ‘De volgende stap is om onze ogen open te houden.’