Twee slapende sterrenstelsels zijn ‘gesnapt’ tijdens het wakker worden. Ze vertoonden repeterende uitbarstingen van röntgenstraling.

De kernen van de twee sterrenstelsels, waar zich superzware zwarte gaten bevinden, lichtten elke paar uur extreem fel op. Vlak voor deze röntgenuitbarstingen waren de sterrenstelsels nog inactief. De onderzoekers hebben berekend dat ze zeker duizend tot tienduizend jaar hebben geslapen.

Hemel afstruinen

Het gevonden repeterende signaal van röntgenstraling is vrij bijzonder. Tot nu toe is zo’n signaal pas twee keer eerder gevonden. De sterrenstelsels waaruit die bronnen afkomstig waren, waren ook al langere tijd actief. Door specifiek de hele hemel af te struinen naar zulke signalen zijn er nu nog twee extra bronnen gevonden, van onbekende, inactieve sterrenstelsels.

'Xenotransplantaties gaan voor een revolutie in de geneeskunde zorgen'
LEES OOK
'Xenotransplantaties gaan voor een revolutie in de geneeskunde zorgen'

Die zoektocht is uitgevoerd door eROSITA, een röntgeninstrument aan boord van het Russisch-Duitse ruimteobservatorium Spektr-RG. In juli 2019 werd dit apparaat gelanceerd. Ongeveer een jaar later was de eerste röntgenscan van de hele hemel een feit.

Juiste voorspelling

Het is onduidelijk waar die röntgenuitbarstingen precies vandaan komen en hoe de zwarte gaten wakker zijn geworden. De kernen van de sterrenstelsels lichten op, dat zien we, en in het midden van elk stelsel bevindt zich een zwart gat. In welke situaties zorgt een zwart gat voor het uitzenden van röntgenstraling?

Een van de twee gevonden sterrenstelsels. De piekjes laten de repeterende uitbarstingen van röntgenstraling zien. Beeld: MPE; optical image: DESI Legacy Imaging Surveys/D. Lang (Perimeter Institute)

De wetenschappers die de twee nieuwe röntgenuitbarstingen beschrijven in het wetenschappelijke tijdschrift Nature doen in ieder geval een suggestie. Zij stellen dat er een object met een veel kleinere massa om het zwarte gat draait, mogelijk een witte dwerg. Het zwarte gat snoept wat materie van de witte dwerg, elke keer als die in zijn baan bij het zwarte gat in de buurt komt. De materie verzamelt zich rondom het zwarte gat en wordt heel heet door wrijving; dat zorgt voor de röntgenstraling.

Geleidelijk verandert de baan van de witte dwerg door de sterke aantrekkingskracht van het zwarte gat. Dat beïnvloedt wanneer en hoeveel materie het zwarte gat van de witte dwerg kan snoepen. Hierdoor verandert ook de periode tussen twee röntgenuitbarstingen een fractie. Die verandering is te gebruiken om te testen of deze suggestie juist is: als de periodeverandering precies optreedt op de manier die je voorspelt, dan zou deze theorie weleens de juiste kunnen zijn.

Nieuwe bronnen vinden

Wachten tot deze specifieke sterrenstelsels die verandering doormaken, is alleen een onmogelijke opgave. Dat duurt met gemak duizenden jaren. Om uitsluitsel te kunnen geven, moet je nieuwe bronnen van repeterende röntgenuitbarstingen vinden, legt Mariano Mendez uit, sterrenkundige aan de Rijksuniversiteit Groningen. ‘De evolutie van één object is heel traag. Maar als je heel veel objecten ontdekt die zich allemaal op een ander punt in hun ontwikkeling bevinden, kun je ze als een film achter elkaar zetten.’

Naast deze theorie zijn er ook andere scenario’s die voor de röntgenuitbarstingen en het activeren van zwarte gaten kunnen zorgen. Die alternatieve theorieën kunnen net zo goed waar zijn, benadrukt Mendez. Toekomstige observaties moeten uitwijzen welke mogelijkheid de juiste is.

LEESTIP: Alles weten over zwarte gaten? Bestel Zwarte gaten van Marcel Vonk. Ook beschikbaar als e-book.