De twee fuserende zwarte gaten die het bestaan van zwaartekrachtsgolven verraadden, zijn mogelijk binnen één ster geboren.

Op 14 september 2015 botsten twee zwarte gaten op elkaar. Bij de fusie kwamen zwaartekrachtsgolven vrij die vervolgens door het Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) werden gedetecteerd. Een primeur: hoewel Einstein het bestaan van deze golven al voorspelde, waren ze nog nooit overtuigend waargenomen. Tot september 2015 dus.

Gammastraling
Een nieuw onderzoek gaat nu wat dieper in op de twee zwarte gaten aan wie we deze ontdekking te danken hebben. Het onderzoek suggereert dat de twee zwarte gaten voortkomen uit één enkele ster. De onderzoekers trekken die conclusie op basis van gegevens van ruimtetelescoop Fermi. Een fractie van een seconde nadat LIGO de zwaartekrachtsgolven detecteerde, nam deze ruimtetelescoop een uitbarsting van gammastraling waar. En dat is opvallend; bij de fusie van twee zwarte gaten hoort geen gammastraling vrij te komen.

Eén stervende ster
Er moet dan ook meer aan de hand zijn geweest dan een ‘simpele’ fusie van twee zwarte gaten, zo stellen de onderzoekers. Ze vermoeden dat de twee zwarte gaten kort voor hun fusie uit één stervende ster zijn voortgekomen.

“De natuur kan ons altijd verrassen”

Tweeling
Normaalgesproken is het zo dat wanneer een zware ster het einde van zijn leven nadert, de kern van de ster ineenstort en één zwart gat vormt. Maar als de ster heel snel draait – bijvoorbeeld doordat deze het resultaat is van de fusie van twee sterren – kan de kern worden uitgerekt en in twee ‘brokken’ uiteenvallen en elke ‘brok’ wordt vervolgens een zwart gat. “Het is de kosmische equivalent van een zwangere vrouw die een tweeling in haar buik draagt,” stelt onderzoeker Avi Loeb. Om zowel zwaartekrachtsgolven als een uitbarsting van gammastraling te kunnen produceren, moeten de zwarte gaten heel dicht bij elkaar geboren zijn en binnen enkele minuten met elkaar zijn gefuseerd. Het enkele zwarte gat dat na de fusie ontstond heeft stermaterie verorberd en daarbij kwam de door Fermi waargenomen gammastraling vrij, zo denken de onderzoekers.

Het is een fraaie theorie. Of deze ook klopt, blijft nog even onduidelijk. De uitbarsting die Fermi waarnam, werd namelijk niet gezien door de Europese INTEGRAL gammastraling-satelliet en is dus nog niet bevestigd. “Zelfs als het signaal van Fermi vals alarm is, zouden we tijdens toekomstige LIGO-gebeurtenissen altijd moeten kijken of er lichtsignalen mee gemoeid zijn, ongeacht of het nu gaat om de fusie van zwarte gaten,” vindt Loeb. “De natuur kan ons altijd verrassen.”