donderdag, februari 13, 2025
Astronomisch Nieuws

Astronomen vinden middelzwaar zwart gat in Omega Centauri

Met behulp van meer dan 500 afbeeldingen gemaakt door de Hubble Space Telescope hebben astronomen bewijs gevonden voor een zwart gat met een massa van 20.000 zonsmassa in het centrum van Omega Centauri, een bolhoop in het sterrenbeeld Centaurus die ongeveer 17.710 lichtjaar van de Aarde is verwijderd.

Omega Centauri is ongeveer 10 keer zo massief als andere grote bolvormige sterrenhopen.
Omega Centauri is ongeveer 10 keer zo massief als andere grote bolvormige sterrenhopen. Credits: NASA / ESA / Hubble / Maximilian Häberle, MPIA.

Astronomen weten dat stellaire zwarte gaten – zwarte gaten in de grootte van 10 tot 100 zonsmassa – zijn de overblijfselen van stervende sterren en supermassieve zwarte gaten, meer dan 1.000.000 zonsmassa, komen voor in de centra van sterrenstelsels.

Maar verspreid over het heelal komen er ook zwarte gaten voor van een meer mysterieus type. Deze zwarte gaten variëren in grootte van 100 tot 10.000 zonsmassa. Deze middelzware zwarte gaten zijn zo lastig te meten dat hun bestaan zelfs soms in twijfel wordt getrokken. Tot nu toe zijn er slechts enkele kandidaat middelzware zwarte gaten bekend.

Het bepalen van hun populatie is een belangrijke stap in de richting van het begrijpen van het ontstaan van superzware zwarte gaten in het jonge heelal.

Omega Centauri is een speciaal geval onder de bolvormige sterrenhopen van ons sterrenstelsel. Vanwege zijn hoge massa, complexe sterpopulaties en kinematica wordt Omega Centauri algemeen aanvaard als een gestripte kern van een aangegroeid dwergstelsel.

Deze factoren, gecombineerd met de nabijheid ervan, hebben de bolhoop tot een belangrijk doelwit gemaakt voor het zoeken naar een middelzwaar zwart gat.

Omega Centauri bestaat uit grofweg 10 miljoen sterren en is ongeveer 10 keer zo zwaar als andere grote bolhopen.

In hun onderzoek bepaalden de auteurs de snelheid van 1,4 miljoen sterren, verzameld uit de Hubble-beelden van de sterrenhoop.

De meeste van deze waarnemingen waren bedoeld om de instrumenten van Hubble te kalibreren en niet voor wetenschappelijk gebruik, maar ze bleken een ideale database te zijn voor de onderzoeksinspanningen van het team.

De onderzoekers zochten naar snel bewegende sterren die naar verwachting in de buurt van geconcentreerde massa’s, zoals zwarte gaten, zouden voorkomen.

Het identificeren van deze sterren was het bewijs dat de onderzoekers nodig hadden om het bestaan van het zwarte gat te bewijzen, en dat is gelukt Ze vonden 7 sterren die er niet zouden moeten zijn.

De sterren bewegen zo snel dat ze uit de bolhoop zouden kunnen ontsnappen en nooit meer terugkomen.

De meest waarschijnlijke verklaring is dat een zeer massief object door de zwaartekracht aan deze sterren trekt en ze dicht bij het centrum houdt.

Het enige object dat zo massief kan zijn is een zwart gat met een massa van minstens 8200 zonsmassa.

Deze ontdekking is tot nu toe het meest directe bewijs van een middelzwaar zwart gat in Omega Centauri.

Volgens de onderzoekers is dit spannend omdat er maar heel weinig andere zwarte gaten bekend zijn met een vergelijkbare massa. Het zwarte gat in Omega Centauri is misschien wel het beste voorbeeld van een middelzwaar zwart gat in onze kosmische omgeving.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature.

Artikel: M. Häberle et al. 2024. Fast-moving stars around an intermediate-mass black hole in ω Centauri. Nature 631, 285-288; doi: 10.1038/s41586-024-07511-z

Eerste publicatie: 11 juli 2024
Bron: sci-news