Een superzwaar zwart gat in een ver sterrenstelsel is gevangen door het opeten van een ster. Op een bepaald moment in het recente verleden kwam een ster te dicht bij het superzware zwarte gat en werd hij verscheurd. De flarden wervelden rond het zwarte gat en de Galaxy Evolution Explorer zag de felle explosie van ultraviolet licht.
"Dit type evenement is zeer zeldzaam, dus we hebben het geluk het hele proces van begin tot eind te bestuderen", zegt dr. Suvi Gezari van het California Institute of Technology, Pasadena, Californië. Gezari is hoofdauteur van een nieuw artikel dat verschijnt in het nummer van 10 december van Astrophysical Journal Letters.
Misschien wel duizenden jaren rustte het zwarte gat stil diep in een niet nader genoemd elliptisch stelsel. Maar toen waagde een ster zich iets te dicht bij het slapende zwarte gat en werd door de zwaartekracht aan flarden gescheurd. Een deel van de versnipperde ster draaide rond het zwarte gat en begon er vervolgens in te duiken, wat een heldere ultraviolette gloed veroorzaakte die de Galaxy Evolution Explorer kon detecteren.
Tegenwoordig blijft de ruimtetelescoop periodiek kijken hoe dit ultraviolette licht vervaagt terwijl het zwarte gat de resterende stukjes van zijn stellaire maaltijd afwerkt. De waarnemingen zullen uiteindelijk een beter begrip geven van hoe zwarte gaten evolueren met hun gaststelsels.
"Dit zal ons enorm helpen bij het wegen van zwarte gaten in het universum en bij het begrijpen hoe ze zich voeden en groeien in hun gaststelsels terwijl het universum evolueert", zegt Dr. Christopher Martin van Caltech, co-auteur van de paper en de directeur onderzoeker voor de Galaxy Evolution Explorer.
Begin jaren negentig werden drie andere rustende of slapende zwarte gaten ervan verdacht sterren te hebben gegeten toen de gezamenlijke Duits-Amerikaans-Britse Röntgen-röntgensatelliet röntgenflitsen van hun gaststelsels oppikte. Astronomen moesten tot tien jaar later wachten op het Chandra X-ray Observatory van NASA en het XMM-Newton X-ray observatorium van de European Space Agency om die bevindingen te bevestigen, wat aantoont dat de röntgenstralen van de zwarte gaten dramatisch waren vervaagd - een teken dat sterren waren ingeslikt.
Nu hebben Gezari en haar collega's voor het eerst gezien hoe een soortgelijke voedingswaan zich ontvouwde door de ultraviolette ogen van de Galaxy Evolution Explorer. Ze gebruikten de detectoren van de telescoop om een ultraviolette uitbarsting van een verre melkweg te vangen, en keken vervolgens hoe de uitbarsting na verloop van tijd afnam, terwijl het centrale zwarte gat van de melkweg de ster verteerde. Aanvullende gegevens van Chandra, de Canada France Hawaii-telescoop op Hawaï en de Keck-telescoop, ook op Hawaï, hebben het team geholpen het evenement gedurende twee jaar in meerdere golflengten te beschrijven.
Zwarte gaten zijn hopen geconcentreerde materie waarvan de zwaartekracht zo sterk is dat zelfs licht niet kan ontsnappen. Van superzware zwarte gaten wordt aangenomen dat ze zich in de kernen van elk sterrenstelsel bevinden, hoewel van sommige wordt gedacht dat ze actiever zijn dan andere. Actieve zwarte gaten slepen het omringende materiaal erin, verhitten het en laten het gloeien. Slapende zwarte gaten, zoals die in ons Melkwegstelsel, piepen nauwelijks, dus zijn ze moeilijk te bestuderen.
Dat is de reden waarom astronomen opgewonden raken als een nietsvermoedende ster te dicht bij een sluimerend zwart gat komt, een gebeurtenis waarvan wordt gedacht dat deze ongeveer eens in de 10.000 jaar in een typisch sterrenstelsel plaatsvindt. Een ster zal plat worden en uit elkaar vallen wanneer de zwaartekracht van een nabijgelegen zwart gat zijn eigen zelfzwaartekracht overwint. Hetzelfde fenomeen gebeurt elke dag op aarde, terwijl de zwaartekracht van de maan aan onze wereld trekt, waardoor de oceanen stijgen en dalen. Zodra een ster is verstoord, wordt een deel van zijn gasvormige lichaam het zwarte gat in getrokken en verhit tot temperaturen die röntgenstralen en ultraviolet licht uitstralen.
"De ster kon zichzelf gewoon niet bij elkaar houden", zei Gezari en voegde eraan toe: "Nu we weten dat we deze gebeurtenissen met ultraviolet licht kunnen waarnemen, hebben we een nieuwe tool om meer te vinden."
Er wordt gedacht dat het pas ontdekte zwarte gat tientallen miljoenen keren zo groot is als onze zon. Het gaststelsel bevindt zich op 4 miljard lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Bootes.
Het concept van een artiest en aanvullende informatie over de Galaxy Evolution Explorer staat online op http://www.nasa.gov/galex/.
Het California Institute of Technology in Pasadena, Californië, leidt de Galaxy Evolution Explorer-missie en is verantwoordelijk voor wetenschappelijke operaties en data-analyse. NASA's Jet Propulsion Laboratory, ook in Pasadena, beheert de missie en bouwde het wetenschappelijke instrument. De missie is ontwikkeld in het kader van NASA's Explorers Program, beheerd door het Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md. Onderzoekers gesponsord door de Yonsei University in Zuid-Korea en het Centre National d'Etudes Spatiales (CNES) in Frankrijk hebben meegewerkt aan deze missie.
Oorspronkelijke bron: NASA / JPL News Release
