De twee begeleidende sterren zijn zelfs met het blote oog zichtbaar!

Onderzoekers hebben een zwart gat opgespoord op slechts duizend lichtjaar van de aarde.
Het is een bijzondere ontdekking. Want dit zwarte gat bevindt zich dichter bij ons in de buurt dan alle andere die tot nu toe zijn ontdekt.

Systeem
Het zwarte gat maakt deel uit van een drievoudig systeem, bekend als HR 6819. Dit systeem bevindt zich in het zuidelijke sterrenbeeld Telescoop en is zo dichtbij, dat de twee sterren op een donkere, heldere avond zonder telescoop of verrekijker aan de nachtelijke hemel te bewonderen zijn. “We waren volkomen verrast toen we beseften dat dit het eerste stersysteem met een zwart gat is dat met het blote oog waarneembaar is,” aldus onderzoeker Petr Hadrava.


Deze artistieke impressie toont de omloopbanen van de objecten in het drievoudige systeem HR 6819. Dit systeem bestaat uit een centraal paar, bestaande uit een ster (blauwe baan) en een pas ontdekt zwart gat (rode baan). Daaromheen draait nog een andere ster in een wijdere baan (ook blauw). Afbeelding: ESO/L. Calçada

De ontdekking van het zwarte gat kwam als een grote verrassing. De onderzoekers hadden zich namelijk oorspronkelijk over HR 6819 gebogen in het kader van een studie naar dubbelsterren. Maar toen de astronomen de gegevens wat grondiger bestudeerden, ontdekten ze tot hun verbazing dat HR 6819 nog een derde, onbekend object bevatte. De onderzoekers kwamen deze op het spoor door de bewegingen van de twee begeleidende sterren te volgen met de 2,2-meter MPG/ESO-telescoop van de ESO-sterrenwacht op La Silla in Chili. Hieruit bleek dat één van de twee zichtbare sterren eens in de veertig dagen om een onzichtbaar object cirkelt, terwijl een andere ster zich op geruime afstand van dit centrale paar bevindt.

Zwart gat
Het nieuw ontdekte zwarte gat blijkt een rustig exemplaar te zijn. Zo gaat deze geen heftige interacties aan met zijn omgeving, waardoor hij daadwerkelijk zwart lijkt. Je vraagt je misschien af hoe het team dan zeker weet dat het hier om een zwart gat gaat. Dit stelde het team vast door zijn massa te berekenen. En toen was het zo klaar als een klontje. “Een onzichtbaar object met een massa die minstens vier keer zo groot is als die van de zon kan alleen een zwart gat zijn,” concludeert onderzoeksleider Thomas Rivinius.

Verborgen
Een zwart gat kan ontstaan als een enorme ster explodeert en de kern instort. Maar heel gemakkelijk zijn ze niet op te sporen. Tot nu toe hebben astronomen slechts enkele tientallen zwarte gaten in ons Melkwegstelsel ontdekt. Bijna al deze objecten gaan een wisselwerking aan met hun omgeving en verraden hun aanwezigheid door krachtige röntgenstraling die hierbij vrijkomt. Toch vermoeden onderzoekers dat er in de loop van het bestaan van de Melkweg veel meer sterren aan het einde van hun leven zijn gekomen en tot zwarte gaten zijn ineengestort. De ontdekking van het nieuwe zwarte gat in HR 6819 kan helpen verklaren waar al die zwarte gaten zich schuilhouden. “Het moet gaan om honderden miljoenen zwarte gaten, maar daarvan kennen we er slechts een paar,” zegt Rivinius. “Als we weten waar we op moeten letten zouden we beter weten waar we ze kunnen vinden.” Mogelijk is de ontdekking van het zwart gat in het nabije drievoudig systeem slechts ‘het topje van de ijsberg’; het zou goed kunnen dat er nog veel meer soortgelijke zwarte gaten wachten om ontdekt te worden.


Eerste foto zwart gat
Vorig jaar stond de de gehele astronomische gemeenschap – en de wereld – even op z’n kop toen onderzoekers de eerste foto van een zwart gat presenteerden. Het was een geweldige primeur. Want met de foto van het zwarte gat – of nauwkeuriger gezegd: de schaduw van de waarnemingshorizon – was het definitieve bewijs voor het bestaan van zwart gaten officieel geleverd. Op de resulterende foto (je ziet ‘m hieronder) schittert de schaduw van het zwarte gat in het centrum van Messier 87, een zwaar sterrenstelsel in de Virgocluster. Het zwarte gat staat op een afstand van 55 miljoen lichtjaar van de aarde en is 6,5 miljard keer zo zwaar als onze zon.

Afbeelding: EHT Collaboration.

Volgend doelwit
De astronomen hebben hun pijlen alweer gericht op een volgend veelbelovend doelwit. Want vermoedelijk kan de nieuwe ontdekking ook meer duidelijkheid verschaffen over een object dat bekend staat als LB-1. “We beseften dat LB-1 wellicht ook zo’n drievoudig systeem zou kunnen zijn,” zegt onderzoeker Marianne Heida. “LB-1 ligt wat verder van de aarde verwijderd, maar naar astronomische maatstaven toch behoorlijk dichtbij. Dat betekent dat systemen als deze waarschijnlijk heel talrijk zijn. Door ze op te sporen en te onderzoeken kunnen we veel leren over het ontstaan en de evolutie van de weinige sterren die hun bestaan beginnen met meer dan acht keer de massa van de zon en eindigen met een supernova-explosie die een zwart gat achterlaat.”

Het is dus nog niet zo eenvoudig om zwarte gaten op te sporen. En zeker niet als ze een vrij schuw karakter hebben. Nog niet zo lang geleden troffen onderzoekers ook al een verlegen zwart gat aan. het bleek te gaan om een middelzwaar zwart gat; een exemplaar kleiner dan de superzware zwarte gaten die zich in het centrum van sterrenstelsels ophouden, maar groter dan die worden gevormd door de ineenstorting van zware sterren. Omdat ze geen makkelijk verkrijgbare brandstofbron hebben, noch een dermate sterke zwaartekracht dat ze sterren of ander kosmisch materiaal naar zich toe kunnen trekken zijn ze lastig aan het licht te brengen. Hieruit blijkt maar weer dat zwarte gaten zich niet zomaar prijsgeven.