Wat hebben ze nodig? Eén supermassief zwart gat. En één sterretje.

Het is zover: astronomen gaan de algemene relativiteitstheorie van Einstein testen op de ster S0-2. Ze willen de ster gaan gebruiken om uit te zoeken of Albert Einsteins uitspraken over hoe zwarte gaten tijd en ruimte beïnvloeden, klopt. Onderzoekers verwachten het fenomeen aankomend voorjaar te kunnen meten, wanneer S0-2 het zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel het dichtst nadert.

S0-2
De test is mogelijk dankzij een nieuwe ontdekking over de ster S0-2. Tot nu werd gedacht dat S0-2 een systeem van twee sterren was, die om elkaar heen cirkelen. Maar onlangs verscheen er een studie in het blad The Astrophysical, waarin een team van astronomen tot de conclusie kwam dat S0-2 toch geen significante ander heeft. “Sterren die net zo zwaar zijn als S0-2 zijn bijna altijd met z’n tweeën,” zegt co-auteur van het onderzoek Tuan Do. “We hebben geluk dat de ster S0-2 geen metgezel heeft, waardoor we Einsteins relativiteitstheorie makkelijker kunnen testen.”

De baan van de ster S0-2 (lichtblauw) in de buurt van het supermassieve zwarte gat zal worden gebruikt om de algemene relativiteitstheorie van Einstein te testen. Afbeelding: S. SAKAI/A.GHEZ/W. M. KECK OBSERVATORY/ UCLA GALACTIC CENTER GROUP

Test
Einstein voorspelde dat licht uitgerekt wordt als het afkomstig is van een sterk zwaartekrachtveld, dit wordt ook wel roodverschuiving genoemd. Het onderzoeksteam zal tijdens de test aanschouwen hoe er aan de ster getrokken wordt bij maximale zwaartekracht. Als Einsteins theorie niet correct is, zal dat op dit punt worden ontdekt. “Dit is de eerste keer dat we zo’n meting kunnen verrichten,” zegt Do. “Zwaartekracht is de minst goed geteste kracht van de natuur. Einstein’s theorie heeft tot nu toe alle andere testen met vlag en wimpel doorstaan. Dus als we afwijkingen vinden in onze metingen, zal dat veel vragen oproepen over de aard van zwaartekracht.”

De studie werpt ook meer licht op de vreemde geboorte van S0-2 en zijn naastgelegen sterren in de S-Star Cluster. Het feit dat deze sterren zo dicht bij het superzware zwarte gat bestaan, is ongebruikelijk omdat ze zo jong zijn. Hoe zij zich in zo’n barre omgeving hebben kunnen vormen, is tot op heden een raadsel. “De vorming van sterren in het midden van ons Melkwegstelsel is ingewikkeld,” zegt Do. “De brute kracht van het zwarte gat kan namelijk de gaswolken uit elkaar scheuren voordat ze zijn ingestort en sterren hebben gevormd.” Dit maakt S0-2 een hele bijzondere en raadselachtige ster. “Normaal gesproken zien we geen jonge, hete sterren zoals S0-2 zo dicht bij een superzwaar zwart gat,” zegt Chu. “Dit betekent dat S0-2 op een andere manier moet zijn ontstaan.” Maar ja, hoe?

Einsteins theorie
Het onderzoeksteam is erg enthousiast dat Einsteins theorie nu getest kan worden op S0-2. “We hebben 16 jaar op deze gebeurtenis gewacht,” zegt hoofdauteur Devin Chu. “We willen graag gaan ontdekken hoe deze ster zich gedraagt onder de enorme aantrekkingskracht van het zwarte gat. Zal S0-2 zich gedragen zoals Einstein voorspelde of zal de ster onze huidige natuurwetten tarten? We zullen er snel achter komen!”

Het onderzoeksteam is van plan om ook andere sterren van het S-Star Cluster die in een baan rond het superzware zwarte gat cirkelen, te bestuderen. Hiermee hopen ze het mysterie rond de eenzaamheid van de ster S0-2 te ontrafelen.