Een zwart gat op bijna 8000 lichtjaar van de aarde en negen keer de massa van onze zon werd onlangs gevangen door het opslurpen van een naburige ster. Tijdens dit geweldige feest toonde het object astronomen iets dat nog nooit eerder in zwarte gaten was gezien.
Terwijl het gas van de ster in een baanwolk werd overgeheveld, een accretieschijf genoemd, spuwde het zwarte gat hoge snelheidsstralen plasma in alle richtingen; echter, het voeden van zwarte gaten verdrijft normaal gesproken geordende plasmastralen in slechts één richting, rapporteerden wetenschappers in een nieuwe studie.
Bovendien veranderden de jets snel van richting, "op een tijdschaal van minuten tot uren", schreven de wetenschappers in hun studie, die vandaag (29 april) online is gepubliceerd in het tijdschrift Nature. Ze ontdekten dat het midden van de aanwasschijf van het zwarte gat was opgeblazen als een donut en op zijn kant was gekanteld, waardoor het niet goed draaide. En terwijl het draaide, sleepte de schijf de jets mee, volgens de studie.
"Dit is een van de meest buitengewone black hole-systemen die ik ooit ben tegengekomen", zei hoofdonderzoeksauteur James Miller-Jones, universitair hoofddocent aan de Curtin University in Australië, in een verklaring. De studie werd uitgevoerd bij het International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) van Australië.
Wetenschappers ontdekten dit zwarte gat en de bijbehorende ster na een explosieve straling in 1989, aldus Miller-Jones en zijn collega's. Gelegen in het Cygnus-sterrenbeeld op ongeveer 7800 lichtjaar van de aarde, werd het kosmische paar V404 Cygni genoemd.
Toen, in 2015, begon V404 Cygni straling te spuwen in een enorme uitbarsting die twee weken duurde. Dit bood astronomen over de hele wereld de mogelijkheid om "verbazingwekkende observatiedekking" vast te leggen, zei Miller-Jones in de verklaring.
Voor de nieuwe studie onderzochten de onderzoekers gegevens verzameld door de Very Long Baseline Array, een netwerk van 10 radiotelescoopschotels die zich duizenden kilometers uitstrekken van Hawaï tot de Amerikaanse Maagdeneilanden. Radiotelescopen genereren doorgaans één beeld van enkele uren aan observaties, maar de stralen die uit de V404 werden verdreven, veranderden zo snel dat een blootstelling van 4 uur slechts een waas vertoonde, zei co-auteur Alex Tetarenko, een postdoctorale astrofysica bij de East Asian Observatory in Hilo, Hawai.
Om die onscherpte te corrigeren, hebben astronomen 103 afbeeldingen gemaakt die elk ongeveer 70 seconden werden belicht. Hieruit bleek dat het binnenste deel van de accretieschijf, die meer dan 6 miljoen mijl (10 miljoen kilometer) meet, opgeblazen werd door intense straling die was gegenereerd door de snelle voeding van het zwarte gat.
Wat betreft wat dat gezwollen gebied onder een hoek deed kantelen, denken de onderzoekers dat het zwarte gat mogelijk een "kick" heeft gekregen van de supernova-explosie van zijn metgezel. Toen de donut ronddraaide, veranderde de oriëntatie en rukte de krachtige zwaartekracht van het zwarte gat de stralen mee voor de rit, waardoor ze alle kanten op vlogen.
Deze ontdekking biedt nieuwe inzichten in accretieschijven en de bijbehorende plasmastralen die worden geproduceerd wanneer zwarte gaten sterren verslinden, aldus co-auteur Gemma Anderson, een research fellow bij de ICRAR-groep van Curtin University, zei in de verklaring. Andere soorten extreme kosmische episodes zouden ook het evenwicht van de spin van een accretieschijf kunnen verstoren; die kunnen zijn: "superzware zwarte gaten die zeer snel worden gevoed of gebeurtenissen die de getijden verstoren, wanneer een zwart gat een ster versnippert", zei Anderson.
