Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF

Astronomen "zien" een zwart gat in volle actie, of hoe een ster plots aan haar einde komt

Een internationaal team van astronomen heeft een unieke kans gehad om waar te nemen hoe een zwart gat een ster aan stukken scheurt. Het is voor het eerst dat ze zoiets nauwkeurig hebben kunnen waarnemen, en ze gebruikten daarvoor infrarood en radiotelescopen. Het is ook een huzarenstukje, want de feiten speelden zich af in een melkwegstelsel op zowat 150 miljoen lichtjaren van hier. 

Het zwarte gat in kwestie zou 20 miljoen keer zo zwaar als de zon zijn. De ster die eraan moet geloven, heeft ruim twee keer de massa van onze zon. Er zijn slechts een handvol van dergelijke "stellaire sterftegevallen" ontdekt, ook al nemen onderzoekers aan dat ze wel vaker voorkomen. Het  proces, dat een "tidal disruption event" genoemd wordt, gaat gepaard met een enorme hoeveelheid energie (foto: impressie gebaseerd op waargenomen gegevens). 

Zwarte gaten hebben een enorme zwaartekracht, waarmee ze ander materiaal aantrekken.  In dit geval is een ster te dichtbij gekomen, en vervolgens op een gewelddadige manier opgeslokt. Om dit waar te kunnen nemen, hebben de astronomen gebruikgemaakt van hoogtechnologisch materiaal zoals de ruimtetelescoop Hubble, en radio- en infraroodtelescopen, zoals de Spitzer Space-telescoop. 

De aantrekkingskracht is (letterlijk) zo gigantisch, dat de ster uiteengereten wordt omdat deeltjes die zich dichterbij bevinden, veel krachtiger worden aangetrokken en dus worden losgerukt van deeltjes die iets verder zitten. Ter vergelijking: als je als mens door een zwart gat zou worden opgeslokt, met je voeten eerst, dan zouden die van je lichaam kunnen worden losgerukt omdat die veel krachtiger worden aangetrokken dan de rest van je lichaam. 

Nog nooit hebben we dit fenomeen zo direct kunnen waarnemen

Weggeslingerd aan lichtsnelheid

"Dit soort einde van een ster is nog maar een klein aantal keer waargenomen", schrijft de NASA op haar website. Experts hebben daarover theorieën gelanceerd, waarbij ze poneren dat aangetrokken (weggezogen) materie als een grote schijf rond het zwarte gat gaat draaien, waarbij X-stralen en zichtbaar licht vrijkomen, en waarbij materie wordt weggeslingerd met een snelheid die de lichtsnelheid benadert (de zogenoemde jets). Miguel Perez-Torres van het astrofysisch instituut van Andalusië in Granada, zegt dat het een absolute primeur is dat we dit proces op deze manier kunnen waarnemen. 

De zwaartekracht kan zo groot zijn dat zelfs geen licht meer kan ontsnappen

De meeste melkwegstelsels hebben gigantische zwarte gaten, die een miljoen tot een miljard keer zoveel aantrekkingskracht hebben als de zon. Hun massa is zo geconcentreerd dat hun zwaartekracht onvoorstelbaar krachtig wordt, waarbij er zelfs geen licht meer kan ontsnappen.

Wanneer zij materie uit hun omgeving opslokken, gaat die dus in een cirkelbeweging rond dat zwarte gat draaien. Daarbij worden door de grote snelheid partikels weggeslingerd. "Maar het grootste deel van de tijd verslinden deze gigantische zwarte gaten niks, en verkeren ze in een staat van rust", zegt Perez-Torres. 

De studie van het internationale team over het zwarte gat en het "tidal disruption event" is verschenen in "Science".

Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF; NASA, STScI