Lang dachten astronomen dat het sterrenstelsel NGC 6240 twee superzware zwarte gaten herbergt. Nu heeft een internationaal onderzoeksteam een derde zwart gat ontdekt in de kern van het sterrenstelsel. Nooit eerder zijn er drie van dit soort zwarte gaten zo dicht bij elkaar gevonden.

De vondst van het derde zwarte gat kan het ontstaan van heel grote en zware sterrenstelsels en zwarte gaten verklaren. Deze stelsels en zwarte gaten moeten zijn ontstaan binnen 14 miljard jaar, de ‘leeftijd’ van het heelal. Door het samensmelten van meerdere kleinere sterrenstelsels kan een groot sterrenstelsel met een superzwaar zwart gat in de kern zich voldoende snel ontwikkelen.

Eerder meldden we al dat astronomen drie zwarte gaten hadden gevonden die op het punt staan om te botsen. Dat was een sterke aanwijzing voor het bestaan van drievoudige systemen van zwarte gaten. Deze nieuwe studie lijkt opnieuw een bewijs voor het bestaan hiervan.

Hoe weet je welke chemicaliën écht slecht voor je zijn?
LEES OOK
Hoe weet je welke chemicaliën écht slecht voor je zijn?

Samensmeltende stelsels

Het sterrenstelsel NGC 6240 staat relatief dichtbij de aarde, op 300 miljoen lichtjaar. Het bevat twee zwarte gaten: een noordelijk en zuidelijk. Astronomen dachten altijd dat het sterrenstelsel is ontstaan door het samensmelten van de twee sterrenstelsels rond deze twee zwarte gaten.

Deze twee zwarte gaten bevinden zich erg dicht bij elkaar. Er is één ander sterrenstelsel waarbij de kernen dichterbij elkaar zitten. Astronomen nemen dan ook aan dat het samensmeltingsproces van NGC 6240 in een vergevorderd stadium is.

Drie zwarte gaten

Het sterrenstelsel wordt gezien als een prototype van samensmeltende sterrenstelsels; astronomen bestuderen het dan ook vaak. Zo keek Wolfram Kollatschny met zijn team ook naar de twee zwarte gaten.

Ze maakten hiervoor gebruik van onder andere de Very Large Telescope (VLT) uit Chili en de 3D MUSE Spectograph. Dankzij dit instrument konden ze met een heel hoge resolutie, vergelijkbaar met die van de Hubble Space Telescope, naar het stelsel kijken. Bovendien bevatte elke pixel van het beeld een eigen spectrum – het licht opgesplitst in afzonderlijke golflengtes – waardoor de onderzoekers de massa’s en bewegingen van de zwarte gaten konden bepalen.

De drie zwarte gaten N, S1 en S2 van het sterrenstelsel NGC 6240. Beeld: P Weilbacher (AIP), NASA, ESA, the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration, and A Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)

Kollatschny en zijn team zagen dat de zuidelijke kern van het sterrenstelsel niet één, maar twee zwarte gaten bevatte. Deze twee zwarte gaten draaien om elkaar heen. Het ontdekte zwarte gat is inactief; het zendt geen straling uit. Alle drie de zwarte gaten hebben een massa van meer dan 90 miljoen zonnen, waarmee het drie superzware zwarte gaten zijn.

Zwaartekrachtgolven

De onderzoekers verwachten dat de superzware zwarte gaten over een paar miljoen jaar sterke zwaartekrachtgolven gaan generen. Met de nieuwe technologie gaan ze nu ook naar andere sterrenstelsels kijken in de hoop om meer samensmeltende sterrenstelsels te ontdekken.

LEESTIP. In Zwarte gaten behandelt Marcel Vonk ons begrip én ons onbegrip van zwarte gaten op toegankelijk wijze. Bestel nu in onze webshop. Ook verkrijgbaar als ebook!