Astronomen hebben een ronddraaiend zwart gat ontdekt dat een draaikolk opwekt in de ruimtetijd eromheen. Het bestaan van zulke zwaartekrachtskolken was nog nooit bewezen. Het onderzoeksteam, met onder andere vier astronomen van de Universiteit van Amsterdam, publiceerde de ontdekking in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Zwarte gaten veroorzaken zwaartekrachtskolk New Scientist
De ruimtetijd kan niet alleen golven, maar ook kolken. Bron: ESA.

Zwaartekrachtskolken zijn net als zwaartekrachtsgolven vervormingen van de ruimtetijd. Uit Einsteins algemene relativiteitstheorie volgt dat een ronddraaiend zwart gat een zwaartekrachtskolk kan opwekken. Het verschijnsel is te vergelijken met de draaikolk die je krijgt als je fanatiek met een lepeltje in je koffie roert. Het water draait dan niet alleen rond, maar klotst ook op en neer. Op vergelijkbare wijze doet een ronddraaiend zwart gat de ruimtetijd eromheen kolken en klotsen.

Rots en gruis

Sterrenkundigen hadden al enkele decennia het vermoeden dat sommige zwarte gaten zwaartekrachtskolken opwekken. Dat vermoeden ontstond uit metingen van röntgenstraling afkomstig van de met rots en gruis gevulde accretieschijf rond deze zwarte gaten. De straling bleek gedurende enkele maanden onregelmatig te flikkeren. Tevens hadden sterrenkundigen gemeten dat de röntgenstraling bij deze groep zwarte gaten een ijzerlijn bevat. Dat is een lijn in het gemeten spectrum die erop wijst dat sommige fotonen afketsten van materie in de accretieschijf voordat ze de schijf verlieten.

Satellieten en ruimtepuin vervuilen de ruimte en verpesten ons zicht op de nachtelijke hemel
LEES OOK
Satellieten en ruimtepuin vervuilen de ruimte en verpesten ons zicht op de nachtelijke hemel

Klotsende accretieschijf

Deze combinatie van onregelmatige flikkeringen en ijzerlijn in de röntgenstraling kan veroorzaakt worden doordat de zwarte gaten al draaiend een zwaartekrachtskolk opwekken. Het deels-Nederlandse team heeft dat nu voor het eerst daadwerkelijk gemeten. De astonomen onderzochten H1743-322, een zwart gat op 28.000 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Schorpioen. Ze toonden aan dat de ijzerlijn schommelingen vertoont die alleen verklaard kunnen worden doordat de accretieschijf op en neer klotst als gevolg van een zwaartekrachtskolk.

Met het resultaat hebben sterrenkundigen nieuw gereedschap om de algemene relativiteitstheorie op de pijnbank te leggen. Deze theorie is weliswaar tot dusver foutloos, maar niet toereikend om de eigenschappen van zwarte gaten volledig te verklaren.

Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.

Lees verder: