Verrassing!

Onderzoekers bestudeerden M31 – beter bekend als het Andromedastelsel, een sterrenstelsel dat relatief dicht bij de aarde staat (op ongeveer 2,5 miljoen lichtjaar). Ze waren op zoek naar neutronensterren, toen ze iets bijzonder ontdekte: röntgenstraling die afkomstig leek te zijn van een object dat eerder als dubbelster was geclassificeerd. De intensiteit van de röntgenstraling suggereerde dat die classificatie niet klopte. De onderzoekers besloten het object – J0045+41 genoemd – verder te bestuderen met de Gemini-North-telescoop. En uit die waarnemingen bleek dat het object twee zwarte gaten herbergde en die zwarte gaten leken om elkaar heen te cirkelen. Bovendien bleek het object helemaal niet in M31 te zitten, maar zo’n 2,6 miljard lichtjaar(!) van de aarde verwijderd te zijn.

Supermassief
De onderzoekers slaagden er ook in om de massa van de twee zwarte gaten vast te stellen. Samen zouden ze een massa hebben die ongeveer 200 miljoen keer groter is dan de massa van onze zon. Daarmee zijn het supermassieve zwarte gaten.

Dichtbij
Daarnaast blijken ze heel dicht bij elkaar te staan. Ze draaien op een afstand die slechts enkele honderden keren groter is dan de afstand tussen de aarde en de zon om elkaar heen. Die afstand komt overeen met minder dan een honderdste van een lichtjaar. Ter vergelijking: de afstand tussen de zon en de dichtstbijzijnde ster is iets meer dan vier lichtjaar.

Fusie
De onderzoekers hebben ook wel ideeën over hoe dit bijzondere stel is ontstaan. Mogelijk is het koppel het resultaat van het samensmelten van twee sterrenstelsels (die elk een zwart gat herbergden). Na de fusie zijn de twee zwarte gaten naar elkaar toe gaan bewegen en nu dansen ze om elkaar heen. Het is waarschijnlijk een kwestie van tijd voor de twee zwarte gaten fuseren. Hoelang die fusie nog op zich laat wachten, is afhankelijk van de massa die de twee zwarte gaten afzonderlijk hebben. En die is onbekend. Daardoor is het ook lastig om te voorspellen wanneer de twee zwarte gaten samensmelten: mogelijk gebeurt dat over 350 jaar. Maar het kan ook nog 360.000 jaar duren.

Terwijl de twee zwarte gaten om elkaar heen dansen, geven ze zwaartekrachtsgolven af. Sinds vorig jaar zijn onderzoekers in staat om deze rimpelingen in de ruimtetijd te detecteren. Maar niet die van de zwarte gaten in J0045+41. De huidige detectoren kunnen alleen de zwaartekrachtsgolven veroorzaakt door zwarte gaten met een massa tot zestig zonsmassa’s waarnemen. De veel tragere zwaartekrachtsgolven van supermassieve zwarte gaten kunnen worden waargenomen met een zogenoemd Pulsar Timing Array.