Astronomen hebben een superzwaar zwart gat ontdekt dat slechts 570 miljoen jaar na de oerknal al bestond. De vondst kan ons helpen de evolutie van deze kosmische kolossen te doorgronden.

Met de James Webb-ruimtetelescoop (JWST) hebben astronomen het vroegst bekende zwarte gat in het heelal gevonden. De ontdekking geeft inzicht in de oorsprong van superzware zwarte gaten.

Veel sterrenstelsels hebben een superzwaar zwart gat in hun centrum. Het is onduidelijk hoe deze objecten zo groot zijn geworden. Eén mogelijkheid is dat ze gevormd zijn doordat kleine zwarte gaten, ontstaan door het instorten van vroege sterren, zich in de loop der tijd hebben samengevoegd. Een andere optie is dat ze het resultaat zijn van enorme hoeveelheden gas in het vroege heelal die rechtstreeks in elkaar zijn gestort tot een zwart gat, zonder ooit een ster te zijn geweest.

Gaan we buitenaards leven ontdekken op ijsmanen?
LEES OOK

Gaan we buitenaards leven ontdekken op ijsmanen?

De ruimtevaartorganisaties NASA en ESA spenderen momenteel miljarden aan missies naar de ijsmanen rond de planeten Jupiter en Saturnus.

10 miljoen zonsmassa’s

Nu heeft astronoom Rebecca Larson, van de universiteit van Texas in Austin, met haar collega’s het vroegste voorbeeld van een zwart gat tot nu toe ontdekt. Op basis van zijn afstand tot de aarde dateren ze het zwarte gat op slechts 570 miljoen jaar na het ontstaan van het heelal (ruim 13 miljard jaar geleden). Zijn massa is 10 miljoen keer die van de zon. Voor een superzwaar zwart gat is dat een gemiddelde massa.

‘De vorming en groei van zwarte gaten in het vroege heelal is echt belangrijk onbekend terrein’, zegt Larson. ‘We weten waar we op uit moeten komen, maar we weten niet precies hoe. Nu beginnen we voor het eerst echt de gaten op te vullen en een beter beeld te krijgen van hoe deze dingen zijn ontstaan.’

Pieken

Larson en haar team richtten de JWST op een sterrenstelsel dat de Hubble-ruimtetelescoop eerder had aangeduid als het helderste stelsel in dit vroege deel van het heelal. Hubble kon echter niet onderscheiden wat er midden in het stelsel zat.

Met twee camera’s en twee spectroscopen onderscheidde de JWST de verschillende componenten van het lichtsignaal van het sterrenstelsel. Op bepaalde punten vertonen die componenten een piek, afhankelijk van de elementen die in het stelsel aanwezig zijn. Een van die pieken bleek afkomstig van een zwart gat in het centrum van het sterrenstelsel. Tot dusver is dit het enige voorbeeld van een zwart gat van zo vroeg in het heelal.

Op basis van zijn massa lijkt het superzware zwarte gat niet te zijn ontstaan uit zwarte gaten met stellaire massa, zegt astronoom James Mullaney van de universiteit van Sheffield in het Verenigd Koninkrijk. ‘Het wordt steeds onwaarschijnlijker dat stellaire zwarte gaten levensvatbare bronnen zijn. Dan moet er in het zeer vroege heelal een uiterst snelle groei van deze zwarte gaten zijn geweest.’