Een internationaal team van astronomen, onder wie vier sterrenkundigen van de Universiteit van Amsterdam, hebben het bestaan bewezen van een zwaartekrachtskolk rond een zwart gat. De ontdekking verklaart een mysterie dat astronomen dertig jaar bezighield en opent de weg om theorieën over de zwaartekracht te testen. De sterrenkundigen publiceren hun bevindingen vandaag in het vakblad Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
In de jaren '80 ontdekten astronomen dat de röntgenstraling die van zwarte gaten komt, kan flikkeren. In het begin gaat dat flikkeren langzaam, zo eens in de tien seconden. In de dagen, weken en maanden daarna gaat het flikkeren steeds sneller tot zo tien keer per seconde. Vervolgens stopt het flikkeren.
In de jaren '90 vermoedden astronomen dat de flikkeringen, ofwel quasi-periodieke oscillaties, verband kunnen houden met een effect dat door de algemene relativiteitstheorie van Einstein is voorspeld.
Een draaiend object zou, in theorie, een soort zwaartekrachtskolk kunnen creëren. Zo'n zwaartekrachtskolk is te vergelijken met het ronddraaien van een lepel in een pot honing. De honing is dan de ruimte, de lepel het zwarte gat. Alles wat zich in de ruimte bevindt, wordt meegesleurd door de kolk die door het zwarte gat wordt veroorzaakt.
Adam Ingram (UvA) onderzoekt het flikkeren sinds 2009. Samen met collega's bedacht hij jaren geleden al een theoretische verklaring voor het verschijnsel. Nu is er dan eindelijk het bewijs.
Ingram en zijn collega's bestudeerden het zwarte gat H1743-322 in het sterrenbeeld Schorpioen op 28.000 lichtjaar van de aarde. Ze deden dat met een zeventig uur durende waarneemcampagne met ESA-ruimtetelescoop XMM-Newton en twintig uur met NASA-ruimtetelescoop NuSTAR.
Na analyse van de gegevens zagen ze schommelingen in de zogeheten ijzerlijn. Die schommelingen konden alleen verklaard worden door de theorie van de zwaartekrachtskolk.
Ingram: “Het mooie is dat we nu dus direct de beweging van materie kunnen meten in een sterk zwaartekrachtsveld in de buurt van een zwart gat. Bovendien hebben we potentieel nieuw gereedschap in handen om de algemene relativiteitstheorie op de proef te stellen." Dat laatste is iets waar veel astronomen en natuurkundigen mee bezig zijn, omdat ze vermoeden dat de algemene relativiteitstheorie niet compleet is.
Artikel
"A quasi-periodic modulation of the iron line centroid energy in the black hole binary H 1743-322." Adam Ingram (UvA), Michiel van der Klis (UvA), Matthew Middleton (Institute of Astronomy, Cambridge University), Chris Done (Center for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, University of Durham), Diego Altamirano (Department of Physics & Astronomy, University of Southampton), Lucy Heil (UvA), Phil Uttley (UvA) & Magnus Axelsson (Department of Physics, Tokyo Metropolitan University), 12 juli 2016, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society [http://mnras.oxfordjournals.org/content/early/2016/05/25/mnras.stw1245, preprint: http://arxiv.org/abs/1607.02866]
Nederlandse onderzoekers bewijzen zwaartekrachtskolk
