Nieuw onderzoek suggereert dat het geen supernova-explosie, maar een veel zeldzamer verschijnsel was…

Vorig jaar detecteerde de All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN) een helder lichtpunt in het verre heelal. Een supernova-explosie, zo concludeerden onderzoekers. En niet zomaar eentje: de helderste supernova-explosie die wetenschappers ooit hebben waargenomen.

Nieuw onderzoek
Astronomen hebben het sterrenstelsel waarin de vermeende supernova-explosie plaatsvond nu opnieuw bestudeerd. En het leidt tot een verrassende conclusie. “We hebben de bron in de tien maanden na de gebeurtenis waargenomen en zijn tot de conclusie gekomen dat de verklaring waarschijnlijk niet moet worden gezocht bij een buitengewoon heldere supernova,” vertelt onderzoeker Giorgos Leloudas. “Onze resultaten wijzen erop dat het verschijnsel is veroorzaakt door een snel rondtollend superzwaar zwart gat dat een lichte ster heeft verwoest.” Het zou betekenen dat onderzoekers getuige zijn geweest van een verschijnsel dat nog veel zeldzamer is dan een supernova-explosie.

Een artistieke impressie van een snel roterend zwart gat met daaromheen een accretieschijf. Deze schijf bestaat uit de resten van de ster die te dicht bij het zwarte gat in de buurt is gekomen. Afbeelding: ESO / ESA / Hubble / M. Kornmesser.

Superzwaar zwart gat en een zonachtige ster
In het hart van het sterrenstelsel in kwestie bevindt zich een superzwaar zwart gat. Waarschijnlijk is een zonachtige ster te dicht bij dat zwarte gat in de buurt gekomen en vervolgens door de zwaartekracht van het zwarte gat in stukken getrokken. Onderzoekers noemen dat een ‘tidal disruption event’. De ster werd daarbij tot een lange sliert uit elkaar getrokken. Daarbij ontstonden talloze schokgolven die de naar het zwarte gat toestromende stermaterie enorm verhitten. Het gevolg was een enorme lichtuitbarsting die zo op het eerste zicht op een supernova-explosie kan lijken. Maar de ster in kwestie was niet zwaar genoeg om in zijn eentje een supernova-explosie te kunnen veroorzaken, zo stellen de astronomen. Daarnaast vond de lichtuitbarsting plaats in een rood, massarijk en inactief sterrenstelsel en dat is niet direct de plek waar je een superheldere supernova-explosie verwacht (die komen meestal voor in blauwe, sterren vormende dwergstelsels). “Er zitten allerlei los van elkaar staande aspecten aan de waarnemingen die erop wijzen dat dit verschijnsel inderdaad een tidal disruption is geweest en niet een superheldere supernova,” vertelt onderzoeker Morgan Fraser.

Een waarnemingshorizon is een grens rondom het zwarte gat. Materie of licht dat deze grens overgaat, kan niet meer aan de zwaartekracht van het zwarte gat ontsnappen. Omdat ook licht nadat het deze grens is overgegaan niet meer terug kan, lijkt de waarnemingshorizon donker. Afbeelding: Ute Kraus (via Wikimedia Commons).

Tegelijkertijd kunnen de onderzoekers ook niet met 100% zekerheid zeggen dat het waargenomen verschijnsel een tidal disruption was. Ze wijzen erop dat het superzware zwarte gat waarschijnlijk minstens 100 miljoen keer zoveel massa heeft als de zon. Een zwart gat met deze massa zou normaliter eigenlijk niet in staat zijn om sterren buiten de waarnemingshorizon (zie de afbeelding hierboven) aan flarden te trekken. Anders wordt het als dit zwarte gat om zijn as tolt – en een zogeheten Kerr-zwart gat is. In dat geval kan het zwarte gat zich ook buiten de waarnemingshorizon laten gelden. “Zelfs met alle verzamelde gegevens kunnen we niet met 100% zekerheid zeggen dat ASASSN-15lh (de aanduiding van het in 2015 waargenomen verschijnsel, red.) een tidal eruption event was,” stelt Leloudas. “Maar het is verreweg de meest waarschijnlijke verklaring.”