Astronomen hebben met ESO’s Very Large Telescope een stellair zwart gat ontdekt in een ander sterrenstelsel, dat zich op veel grotere afstand bevindt dan eerder ontdekte stellaire zwarte gaten. Met een massa van vijftien keer die van de zon is dit ook het op een na zwaarste stellaire zwarte gat ooit gevonden. Het is verstrengeld met een ster die binnenkort ook een zwart gat zal worden.
De stellaire zwarte gaten in onze Melkweg, die tot tien keer zo zwaar zijn als de zon, zijn zeker geen lichtgewichten, maar buiten ons sterrenstelsel zijn het slechts tweederangs spelers, nu er een stellair zwart gat is gevonden van meer dan vijftien zonsmassa’s. Tweemaal eerder werd een dergelijk object gevonden.
Het zojuist ontdekte zwarte gat bevindt zich in het spiraalstelsel NGC 300, op zes miljoen lichtjaar van de aarde. “Dit is het verste stellaire zwarte gat waarvan de massa is bepaald is en het eerste dat we zien buiten de Lokale Groep, het cluster sterrenstelsels waartoe ook onze Melkweg behoort”, zegt Paul Crowther, professor Astrofysica aan de Universiteit van Sheffield en eerste auteur van een paper over deze studie. De merkwaardige partner van dit zwarte gat is een Wolf-Rayet ster, die een massa heeft van ongeveer twintig keer de zon. Wolf-Rayet sterren zijn aan het einde van hun leven en stoten het grootste deel van hun buitenste lagen uit voordat ze exploderen als een supernova, waarbij hun kern implodeert tot een zwart gat.
Een röntgeninstrument aan boord van NASA’s Swift-satelliet heeft in 2007 zeer gedetailleerd de omgeving van de helderste röntgenbron in NGC 300 onderzocht, die eerder ontdekt was met ESA’s röntgentelescoop XMM-Newton. “We ontdekten periodieke, zeer intense röntgenstraling, een aanwijzing dat zich een zwart gat in de omgeving bevindt”, legt teamlid Stefania Carpano van ESA uit.
Dankzij nieuwe waarnemingen met het FORS2 instrument op ESO’s Very Large Telescope in Chili, hebben astronomen hun eerdere vermoeden bevestigd. De nieuwe gegevens laten zien dat het zwarte gat en de Wolf-Rayet ster in ongeveer 32 uur om elkaar heen dansen in een duivelse wals. De astronomen ontdekten ook dat het zwarte gat materie van de ster opslokt terwijl ze om elkaar heen draaien.
“Dit is inderdaad een heel intiem stel”, merkt medewerker Robin Barnard op. “Hoe zo’n nauw verbonden systeem wordt gevormd, is nog een mysterie.”
Hoewel er slechts een keer eerder een systeem van dit type is gevonden, zijn astronomen wel bekend met andere systemen die bestaan uit een zwart gat en een begeleidende ster. Gebaseerd op deze systemen zien zij een verband tussen de massa van een zwart gat en de chemische processen in sterrenstelsels. “We hebben ontdekt dat de meeste stellaire zwarte gaten worden gevonden in kleinere sterrenstelsels die minder zware elementen bevatten”, zegt Crowther. “In grotere sterrenstelsels die meer zware elementen bevatten, zoals de Melkweg, vormen zich zwarte gaten met kleinere massa’s.” Sterrenkundigen vermoeden dat een hogere concentratie van zware elementen de evolutie van zware sterren beïnvloedt, en bepalend is voor de mate waarin materie wordt afgedragen. Uiteindelijk blijft een kleiner zwart gat over wanneer het restant ineenstort.
Meer afbeeldingen en een video op de ESO-website
Zwartegatenjagers vestigen afstandsrecord
