Zodra een zwart gat vijftig miljard zonsmassa’s zwaar is, gaat het noodgedwongen op dieet en kan het niet verder groeien.

Dat is te lezen in het blad Monthly Notices Letters of the Royal Astronomical Society. In het onderzoek richt wetenschapper Andrew King zich op supermassieve zwarte gaten in het centrum van sterrenstelsels. Rond deze zwarte gaten bevindt zich een schijf bestaande uit gas en stof. Materiaal in die schijf kan energie verliezen en vervolgens door het zwarte gat verorberd worden.

Sterren
Maar als een zwart gat heel groot wordt, kan deze de schijf ook zodanig verstoren dat het gas in de schijf ineenstort en sterren vormt. Dat is slecht nieuws voor het zwarte gat: sterren kunnen namelijk gemakkelijker aan de greep van het zwarte gat ontsnappen en zullen dus minder snel op het menu van het zwarte gat belanden.

WIST JE DAT…
…wetenschappers op jacht zijn naar de eerste foto van een zwart gat? Lees er hier alles over!

Maximale omvang
Wanneer bereikt een zwart gat nu een gewicht dat ervoor zorgt dat gas eromheen opgaat in sterren? King heeft dat berekend. Een zwart gat met een massa die vijftig miljard keer groter is dan de massa van de zon zorgt ervoor dat al het materiaal in de schijf eromheen opgaat in sterren. Hierdoor blijft er niets te ‘eten’ over voor het zwarte gat en zal het dus ook niet verder groeien. De maximale omvang van een zwart gat is op basis van die theorie dus zo’n vijftig miljard zonsmassa’s.

Kan het dan echt niet groter? Jawel, in theorie wel. Een zwart gat moet dan vlak voor deze de maximale omvang bereikt fuseren met een ander supermassief zwart gat. Daaruit komt dan een zwart gat voort dat nog zwaarder is. Maar die zwarte gaten zijn waarschijnlijk lastig waar te nemen. Nu detecteren we zwarte gaten door te kijken naar de schijf eromheen. Materie aan de binnenkant van de schijf draait sneller dan de lagen die verder van het hart vandaan liggen, waardoor wrijving ontstaat. Door die wrijving ontstaat rƶntgenstraling en die straling kunnen we waarnemen. “Grotere zwarte gaten (groter dan vijftig miljard zonsmassa’s, red.) zijn in principe mogelijk – een zwart gat dat tegen de maximale massa aanzit, kan bijvoorbeeld fuseren met een ander zwart gat en het resultaat is een nog groter zwart gat,” vertelt King. “Maar bij die fusie zou geen licht worden geproduceerd en het grotere gefuseerde zwarte gat heeft geen schijf van gas om zich heen dat licht produceert.” Om dergelijke monsterlijke zwarte gaten waar te nemen, zijn andere tactieken nodig. “Je kunt ze bijvoorbeeld detecteren wanneer ze lichtstralen die dicht langs de zwarte gaten bewegen, afbuigen,” stelt King. “En in de toekomst wellicht aan de hand van zwaartekrachtsgolven die volgens Einsteins Algemene Relativiteitstheorie worden uitgestoten tijdens de fusie.”