Je leest:

Zwart gat is er nu ook in medium

Zwart gat is er nu ook in medium

Auteur: | 1 november 2003

Zwarte gaten leken altijd superzwaar of licht. Een Nederlander vond met de Hubble-telescoop het eerste tussenmaatje.

Bescheidenheid siert de mens. Terwijl andere sterrenkundigen met veel tamtam de ontdekking aankondigen van kolossale zwarte gaten in de kernen van sterrenstelsels, een paar miljard keer zo zwaar als de zon, meldt Roeland van der Marel de vondst van een zwart gat van vierduizend maal de massa van de zon. Een kleintje dus. Maar wel op een heel bijzondere plaats.

Bolhopen

Het nieuwe zwarte gat bevindt zich in de kern van M15, een kogelronde sterrenhoop in het sterrenbeeld Pegasus. De sterrenhoop bevat een paar honderdduizend sterren, die in het centrum heel dicht op elkaar staan. In het verleden is al eens gespeculeerd over het bestaan van zwarte gaten in zulke bolhopen, maar gevonden waren ze nog nooit. Met de Hubble Space Telescope is dat nu wel gelukt.

‘De Hubble-telescoop kijkt scherp genoeg om de bewegingen van afzonderlijke sterren in het centrum van de bolhoop te meten,’ zegt Van der Marel, die verbonden is aan het Space Telescope Science Institute in Baltimore. ‘Uit de gemeten stersnelheden leiden we het bestaan van het zwarte gat af.’ In de afgelopen jaren zijn van 64 sterren in de kern van M15 snelheden gemeten met behulp van het dopplereffect.

Tot voor kort kenden astronomen alleen zwarte gaten van een paar maal de massa van de zon – de overblijfselen van geëxplodeerde sterren – en superzware zwarte gaten in de kernen van sterrenstelsels, die minstens een paar miljoen keer zo zwaar zijn als de zon. Indirecte aanwijzingen voor het bestaan van ‘middelzware zwarte gaten’ waren er wel, maar niet iedereen vond die even overtuigend.

Sterrencluster M15 Bron: University of Arizona astronomy club

Niet veel bekend

Ook de metingen in M15 zijn misschien op een andere manier te verklaren, bijvoorbeeld door aan te nemen dat zich in het centrum van de bolhoop een grote zwerm donkere neutronensterren of kleine zwarte gaten bevindt. Volgens Van der Marel is dat theoretisch echter minder waarschijnlijk, hoewel hij moet toegeven dat over het ontstaan van middelzware zwarte gaten in sterrenhopen niet veel bekend is.

Opmerkelijk genoeg voldoet het zwarte gat in M15 aan een relatie die al langer bekend is: de massa is ongeveer een half procent van de massa van de hele sterrenhoop. Ook voor superzware zwarte gaten in sterrenstelsels geldt dat ze tweehonderd keer zo licht zijn als het stelsel zelf. ‘Bijna wekelijks worden er nieuwe theorieën gepubliceerd om die relatie te verklaren,’ zegt Van der Marel. ‘Misschien vertelt het ons iets over het ontstaan van zwarte gaten.’ Zijn collega Karl Gebhardt van de Universiteit van Texas denkt dat de zware monsters in de kernen van sterrenstelsels misschien begonnen zijn als middelzware zwarte gaten zoals die in M15, en pas later uitgroeiden tot hun huidige proporties. Dat zou gebeurd kunnen zijn doordat ze in de loop van de miljarden jaren steeds meer gas uit hun omgeving opslokten.

Volgens Van der Marels collega Joris Gerssen, die de gegevensanalyse verrichtte, had het weinig gescheeld of het project was in het water gevallen. ‘Vorig jaar zomer, halverwege het waarnemingsprogramma, was er kortsluiting in de spectroscoop van de Hubble-telescoop,’ vertelt Gerssen. ‘Gelukkig kregen technici het instrument daarna weer aan de praat.’

Gebhardt maakte deze week ook de ontdekking bekend van een zwart gat van twintigduizend maal de massa van de zon in een extreem zware bolhoop in het Andromedastelsel, een buur van de Melkweg. Ook dat zwarte gat voldoet aan de massarelatie. De belangstelling voor zwarte gaten in bolhopen is met de nieuwe ontdekkingen beslist toegenomen, aldus Van der Marel. ‘Ongetwijfeld gaat er nu ook in andere bolhopen gezocht worden.’ Of dat allemaal met de Hubble-telescoop moet, is niet per se gezegd. ‘Op de Europese Very Large Telescope wordt binnenkort een nieuw instrument in gebruik genomen dat ook zeer geschikt is voor dit soort waarnemingen,’ aldus Gerssen, die nog een jaar als postdoc in Boston werkt. ‘Maar ik wil hier zeker mee doorgaan.’

Dit artikel is eerder verschenen in nummer 6 uit de jaargang 2003 van het blad Archimedes.

Dit artikel is een publicatie van Archimedes.
© Archimedes, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 november 2003

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink Agenda

NEMO Kennislink vertoont op deze plaats normaal gesproken wetenschappelijke activiteiten uit heel Nederland. Door de maatregelen tegen het nieuwe coronavirus zal daarvan een groot gedeelte worden afgelast. Omdat we geen achterhaalde informatie willen verspreiden, laten we voorlopig geen activiteiten zien.
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.