Een primeur!

Het gebeurde allemaal op bijna 150 miljoen lichtjaar van de aarde. Daar vinden we twee botsende sterrenstelsels die samen aangeduid worden als Arp 299. In het hart van één van deze sterrenstelsels bevindt zich een zwart gat dat 20 miljoen keer zwaarder is dan de zon. En dat zwarte gat heeft een ster verscheurd die iets meer dan twee keer zwaarder is dan onze zon. Het leidde tot het ontstaan van een snel groeiende en snel bewegende straalstroom (zie kader). En die hebben onderzoekers gespot. “Nog niet eerder zijn we in staat geweest om de vorming en evolutie van een straalstroom die uit zo’n gebeurtenis voorkwam, direct waar te nemen,” vertelt onderzoeker Miguel Perez-Torres.

Straalstroom
Een zwart gat heeft een enorme aantrekkingskracht. Wanneer materie – zoals een ster – te dicht bij het zwarte gat in de buurt komt, kan het dan ook niet aan de zwaartekracht van het zwarte gat ontsnappen. Het zwarte gat trekt het materiaal naar zich toe, waarna het een roterende schijf rond het zwarte gat vormt. Die schijf brengt intense röntgenstraling voort, maar genereert ook uit materie opgebouwde straalstromen die met hoge snelheden wegschieten.

Hoe het begon
De onderzoekers kwamen de heftige gebeurtenis in 2005 op het spoor. Met behulp van de William Herschel Telescoop op de Canarische Eilanden ontdekten ze een heldere puls infrarood straling die afkomstig was van de kern van één van de Arp 299-stelsels. En een half jaar later spotten onderzoekers weer net iets andere straling, afkomstig van dezelfde plek. “Terwijl de tijd voortschreed, bleef het nieuwe object helder op infrarode- en radiogolflengten, maar niet in zichtbaar licht en röntgenstraling,” legt onderzoeker Seppo Mattila uit. “De meest waarschijnlijke verklaring daarvoor is dat dik interstellair gas en stof nabij het centrum van het sterrenstelsel de röntgenstraling en het zichtbare licht absorbeerde en weer uitzond als infrarode straling.”

Een artistieke impressie van het zwarte gat in Arp 299. Te zien is hoe het zwarte gat een ster verscheurt en materiaal van de ster in een schijf om zich heen trekt, waarna een straalstroom ontstaat. Afbeelding:

Straalstroom
De onderzoekers bleven de stralingsbron gedurende maar liefst tien jaar observeren. In eerste instantie dachten ze nog een supernova op het spoor te zijn. Maar door de jaren heen werd de voor een actief zwart gat zo kenmerkende straalstroom steeds duidelijker.

Bijzonder
In feite namen onderzoekers de gevolgen van een door een zwart gat veroorzaakte stellaire dood (ook wel een Tidal Disruption Event (TDE) genoemd) waar. Het is best bijzonder. “Het grootste deel van de tijd zijn supermassieve zwarte gaten niet actief aan het eten, oftewel stil,” vertelt Perez-Torres. “Tidal disruption events bieden ons een unieke mogelijkheid om ons begrip van de vorming en evolutie van straalstromen in de nabijheid van deze krachtige objecten te vergroten.”

De onderzoekers hebben goede hoop dat ze in de nabije toekomst nog veel meer van dit soort dingen gaan zien én herkennen. “Door het stof dat al het zichtbare licht absorbeerde kan dit Tidal Disruption Event wel eens het topje van de ijsberg zijn van een – tot voor kort – verborgen populatie,” denkt Mattila. “Door naar deze gebeurtenissen te kijken met infrarood- en radiotelescopen zijn we wellicht in staat om er veel meer te ontdekken en daar ook van te leren.”