Astronomen detecteren röntgenstraling van de achterkant van een zwart gat

Zwarte gaten zelf zijn onzichtbaar, maar ze hebben wel een corona die helder kan stralen.

Zwarte gaten zelf zijn onzichtbaar, maar ze hebben wel een corona die helder kan stralen.© Artists Impression SRON/Dan Wilkins

Wilfred Simons

Een internationaal team van vijf sterrenkundigen heeft voor het eerst weerkaatsingen gezien van flitsen röntgenstraling, die afkomstig moeten zijn van de achterkant van een zwart gat. Eén van de astronomen is Elisa Costantini van het in Leiden gevestigde Netherlands Institute for Space Research (SRON). Gisteren verscheen een publicatie van hun ontdekking in het Amerikaanse wetenschappelijke tijdschrift Nature.

De ontdekking was een toevalstreffer. De astronomen hadden twee ruimtetelescopen, de NuSTAR van Nasa en de XMM-Newton van ESA, gericht op een groot zwart gat met een diameter van 30 kilometer in het sterrenstelsel I Zwicky-1 (in het sterrenbeeld Vissen). Dit stelsel is vernoemd naar de Zwitserse astrofysicus Fritz Zwicky (1898-1974), die de sterrenhoop in 1959 ontdekte op foto’s van de Hale-telescoop in het beroemde Amerikaanse Palomar-observatorium.

Zwicky is vooral bekend gebleven doordat uit zijn berekeningen bleek dat sterrenstelsels veel meer materie moeten hebben dan uit de hoeveelheid uitgezonden licht blijkt. Hij is daarmee de ontdekker van de nog altijd niet verklaarde ’donkere materie’ in het heelal.

Door zijn extreme zwaartekracht trekt een zwart gat alle omliggende materie naar zich toe. Zwarte gaten zelf zijn onzichtbaar, maar ze hebben wel een corona die helder kan stralen. Een corona rondom een zwart gat bestaat uit witgloeiend gemagnetiseerd plasma, waarin elektronen van atomen zijn gescheiden. Daar weer omheen hebben zwarte gaten vaak ’accretieschijven’; snel rondcirkelend stof en gas dat, terwijl het in het gat wordt gezogen, miljoenen graden Celsius heet kan worden.

Costantini doet onderzoek naar die corona. Tijdens de waarnemingen met de twee ruimtelescopen was de corona van het zwarte gat lekker aan het knetteren: er kwamen voortdurend enorme uitbarstingen van röntgenstraling uit, die soms wel 2,5 uur duurden.

Sterke flitsen

Het viel Costantini op dat een serie sterke flitsen van de voorkant werd gevolgd door een tweede serie zwakke flitsen. De onderzoekers kwamen erachter dat dit dezelfde flitsen zijn, maar dan vanaf de achterkant van het zwarte gat. De flitsen echoën op de accretieschijf van het zwarte gat. De extreme zwaartekracht in de schijf boog de röntgenstraling af. Daarmee, zegt woordvoerder Erik Arends van SRON, hebben sterrenkundigen ’een eerste glimp’ gezien van de achterkant van een zwart gat.

Dat zwarte gaten vaak röntgenflitsen uitzenden en grillig gedrag vertonen, wist Costantini wel. ,,Maar het is de eerste keer dat we er een paar van konden gebruiken om de achterkant van het zwarte gatsysteem op te sporen.’’ De ontdekking opent volgens haar mogelijkheden om de accretieschijven rondom de gaten ’nog meer in detail te bestuderen.’’

Meer nieuws uit Achtergrond

Ombudsteam

Ons Ombudsteam springt in de bres voor de consument.