Het biedt ons een kijkje in de toekomst van ons eigen sterrenstelsel.

Voor het eerst hebben astronomen verschillende paren sterrenstelsels waargenomen die op het punt staan met elkaar samen te smelten tot een groter sterrenstelsel. En terwijl de onderzoekers door de dikke waas van gas en stof probeerden heen te turen, ontdekten ze in het centrum van beide sterrenstelsels ook nog eens zwarte gaten. Deze zwarte gaten kwamen vervolgens dichter en dichter naar elkaar toe en smolten uiteindelijk samen tot één gigantisch zwart gat.

Beelden
Het team onderzocht honderden nabijgelegen sterrenstelsels met behulp van het Keck Observatory en waarnemingen van ruimtetelescoop Hubble. De onderzoekers spitten voor hun onderzoek meer dan twintig jaar aan Hubble-data door. Uiteindelijk lieten ze zich inspireren door een specifieke Hubble-foto waarop twee op elkaar klappende sterrenstelsels te zien zijn, gezamenlijk genaamd NGC 6240. “Dat we de samenvoegende sterrenstelsels met enorme zwarte gaten die zo dicht bij elkaar staan konden waarnemen, was behoorlijk verbazingwekkend,” aldus onderzoeker Michael Koss.

Beelden van verschillende botsende sterrenstelsels, waarop ook de rommelige kernen te zien zijn. Afbeelding: NASA, ESA, and M. Koss (Eureka Scientific, Inc.)

Melkweg
De beelden voorspellen ook wat er over een paar miljard jaar waarschijnlijk in ons eigen sterrenstelsel staat te gebeuren. Zo zal onze Melkweg samensmelten met het Andromedastelsel. Beide sterrenstelsels hebben superzware zwarte gaten in hun kernen. En deze zullen uiteindelijk op elkaar klappen en één groter zwart gat vormen.

Zoeken naar sterrenstelsels
Het team gebruikte data van Keck en Hubble om dichtbijzijnde sterrenstelsels op te speuren die zich gemiddeld 330 miljoen lichtjaar van de aarde vandaan bevinden (ja, dat wordt als relatief dichtbij beschouwd). Veel van de sterrenstelsels waar de onderzoekers op stuitten, waren vergelijkbaar met de grootte van de Melkweg en het Andromedastelsel. In totaal analyseerde het team 96 sterrenstelsels waargenomen met de Keck-telescoop en 385 sterrenstelsels uit het Hubble-archief. En uit de resultaten blijkt dat meer dan 17 procent van deze sterrenstelsels in hun kern zwarte gaten herbergen, die in een later stadia zullen samensmelten tot een enkel, ultramassief zwart gat. De onderzoekers waren verrast dat zo’n groot deel van de fusies zich in dit laatste stadium bevindt. Aangenomen werd dat zwarte gaten die dicht bij elkaar in de buurt liggen, namelijk maar een korte periode in deze fase doorbrengen.

James Web ruimte-telescoop
Het vinden van galactische kernen die zich dicht bij elkaar in de buurt bevinden, is geen gemakkelijke opgave. Zo bevinden de sterrenstelsels zich in veel stof en gas, waardoor er telescopen met hele hoge resoluties nodig zijn die door de wolken heen kunnen prikken. Toekomstige infraroodtelescopen, zoals NASA’s langverwachte James Webb ruimtetelescoop, zullen die taak waarschijnlijk wat gemakkelijker gaan maken. Zo zal de James Webb-ruimtetelescoop in staat zijn een beter zicht te bieden op fusies van stoffige en donkere sterrenstelsels. Ook zou de ruimtetelescoop in staat moeten zijn om de massa’s, groeisnelheden en andere fysieke parameters voor elk zwart gat te meten. De ruimtetelescoop kan daarnaast objecten met hogere roodverschuivingen onder de loep te nemen.

De onderzoekers vonden ook een verklaring waarom de zwarte gaten zo enorm groot kunnen worden. “Computersimulaties van botsingen tussen sterrenstelsels hebben ons laten zien dat zwarte gaten tegen het einde toe het snelst groeien, en dat is wat we nu ook in onze studie hebben zien gebeuren,” zegt onderzoeker Laura Blecha. “Het feit dat zwarte gaten sneller en sneller groeien naarmate de fusie vordert, vertelt ons dat ontmoetingen tussen sterrenstelsels belangrijk zijn voor ons begrip over hoe deze objecten zo monsterlijk groot kunnen worden.”