Een na zwaarste zwarte gat
Astronomen hebben met ESO's Very Large Telescope een stellair zwart
gat ontdekt in een ander sterrenstelsel, dat zich op veel grotere
afstand bevindt dan eerder ontdekte stellaire zwarte gaten. Met een
massa van vijftien keer die van de zon is dit ook het op een na
zwaarste stellaire zwarte gat ooit gevonden. Het is verstrengeld
met een ster die binnenkort ook een zwart gat zal worden.
De stellaire zwarte gaten in onze Melkweg, die tot tien keer zo
zwaar zijn als de zon, zijn zeker geen lichtgewichten, maar buiten
ons sterrenstelsel zijn het slechts tweederangs spelers, nu er een
stellair zwart gat is gevonden van meer dan vijftien zonsmassa's.
Tweemaal eerder werd een dergelijk object gevonden.
Merkwaardige partner
Het zojuist ontdekte zwarte gat bevindt zich in het spiraalstelsel
NGC 300, op zes miljoen lichtjaar van de aarde. "Dit is het verste
stellaire zwarte gat waarvan de massa is bepaald is en het eerste
dat we zien buiten de Lokale Groep, het cluster sterrenstelsels
waartoe ook onze Melkweg behoort", zegt Paul Crowther, professor
Astrofysica aan de Universiteit van Sheffield en eerste auteur van
een paper over deze studie.
Die merkwaardige partner is een Wolf-Rayet ster met een
massa van ongeveer twintig keer de zon. Wolf-Rayet sterren
zijn aan het einde van hun leven en stoten het grootste deel van
hun buitenste lagen uit voordat ze exploderen als een supernova,
waarbij hun kern implodeert tot een zwart gat.
Een röntgeninstrument aan boord van NASA's Swift-satelliet heeft in
2007 zeer gedetailleerd de omgeving van de helderste röntgenbron in
NGC 300 onderzocht, die eerder ontdekt was met ESA's
röntgentelescoop XMM-Newton. "We ontdekten periodieke, zeer intense
röntgenstraling, een aanwijzing dat zich een zwart gat in de
omgeving bevindt", legt teamlid Stefania Carpano van ESA uit.
Dodelijke dans
Dankzij nieuwe waarnemingen met het FORS2 instrument op ESO's Very
Large Telescope in Chili, hebben astronomen hun eerdere vermoeden
bevestigd. De nieuwe gegevens laten zien dat het zwarte gat en de
Wolf-Rayet ster in ongeveer 32 uur om elkaar heen dansen.
De astronomen ontdekten ook dat het zwarte gat materie van de ster
opslokt terwijl ze om elkaar heen draaien. "Dit is inderdaad een
heel intiem stel", merkt medewerker Robin Barnard op. "Hoe zo'n
nauw verbonden systeem wordt gevormd, is nog een mysterie."
"We hebben ontdekt dat de meeste stellaire zwarte gaten worden
gevonden in kleinere sterrenstelsels die minder zware elementen
bevatten", zegt Crowther. "In grotere sterrenstelsels die meer
zware elementen bevatten, zoals de Melkweg, vormen zich zwarte
gaten met kleinere massa's." Sterrenkundigen vermoeden dat een
hogere concentratie van zware elementen de evolutie van zware
sterren beïnvloedt, en bepalend is voor de mate waarin materie
wordt afgedragen. Uiteindelijk blijft een kleiner zwart gat over
wanneer het restant ineenstort.