Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) en het California Institute of Technology (Caltech) hebben ontdekt dat V404 Cygni, een bijzonder stersysteem in het sterrenbeeld Zwaan op ongeveer achtduizend lichtjaar van de aarde, drie in plaats van twee objecten telt. Bekend was al dat om het centrale zwarte gat een lichte ster draait met een omlooptijd van slechts zesenhalve dag. Deze laatste verliest massa aan het zwarte gat en wordt geleidelijk opgeslokt. Ontdekt is nu dat er om het zwarte gat nog een tweede ster cirkelt, maar dan op veel grotere afstand. Geschat wordt dat deze ster een omlooptijd van 70.000 jaar heeft (Nature, 23 oktober).
Het feit dat het zwarte gat een object op zo’n grote afstand nog in zijn greep weet te houden, roept vragen op over de oorsprong van het zwarte gat zelf. Aangenomen wordt dat een zwarte gat als dit ontstaat bij de ontploffing van een uitgeputte ster – een zogeheten supernova-explosie. Daarbij komen in korte tijd enorme hoeveelheden energie en licht vrij, en stort de kern van de ster ineen tot een zwart gat. Door de explosie zouden objecten die in wijde banen om de ster cirkelen bijna letterlijk moeten weggeschopt. De nu ontdekte tweede ster zou er dus niet meer mogen zijn.
De onderzoekers vermoeden daarom dat het zwarte gat is gevormd door een minder hevig proces dat ‘direct collapse’ (rechtstreekse ineenstorting) wordt genoemd. Daarbij zakt de uitgeputte ster geleidelijk in elkaar en vormt zich een zwart gat zonder dat er een spectaculaire uitbarsting van licht en energie optreedt. Deze relatief rustige gebeurtenis zou objecten op grote afstand vrijwel ongemoeid laten.
Om dit idee te onderbouwen heeft Kevin Burdge van het MIT, medeauteur van het vandaag in Nature gepubliceerde onderzoeksverslag, tienduizenden computersimulaties gedaan. Elk van deze simulaties begon met drie sterren (de derde was het zwarte gat voordat het een zwart gat werd), maar steeds met een iets ander scenario voor hoe de derde ster een zwart gat zou kunnen zijn geworden en de bewegingen van de beide andere sterren beïnvloedde. Ook simuleerde hij scenario’s waarbij de ster een direct collaps onderging.
‘De overgrote meerderheid van de simulaties laat zien dat de eenvoudigste manier om deze drievoudige ster mogelijk te maken een directe instorting is,’ is de conclusie van Burdge.
Een mooie bijkomstigheid van de ontdekking van de derde ster is dat deze informatie verschaft over de leeftijd van het drievoudige stersysteem. Uit waarnemingen blijkt dat de buitenste ster bezig is om in een rode reus te veranderen – een fase aan het einde van het leven van een ster. Daaruit kan worden afgeleid dat de drie leden van het V404 Cygni-systeem ongeveer vier miljard jaar oud zijn. (EE)
‘Dubbelster’ V404 Cygni bevat nog een derde ster
