Astronomisch Nieuws

RadioAstron ziet twee zwarte gaten in een baan om elkaar

Astronomen hebben met behulp van gegevens van de RadioAstron-satelliet een radiobeeld gemaakt van twee superzware zwarte gaten in het centrum van de verre quasar OJ 287, waarbij het secundaire zwarte gat zich in een baan van 12 jaar om het primaire zwarte gat bevindt.

Deze RadioAstron-kaart toont twee superzware zwarte gaten in het centrum van OJ 287
Deze RadioAstron-kaart toont twee superzware zwarte gaten in het centrum van OJ 287, een sterrenstelsel op ongeveer 5 miljard lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Kreeft. Als de centrale component overeenkomt met het primaire zwarte gat, dan markeert de volgende component het secundaire zwarte gat, en de hoogste component vertegenwoordigt een knoop in de straalstroom; de verlenging van de afzonderlijke componenten is niet reëel, maar een weerspiegeling van de vorm van de straal. Afbeelding: Valtonen et al., doi: 10.3847/1538-4357/ae057e.

Quasars zijn extreme heldere galactische kernen, waarvan het licht ontstaat wanneer een superzwaar zwart gat in het centrum van het sterrenstelsel het kosmische gas en stof eromheen verslindt.

In het verleden zijn astronomen erin geslaagd om het zwarte gat in het centrum van de Melkweg en in Messier 87, een nabijgelegen sterrenstelsel, in beeld te brengen.

“Quasar OJ 287 is zo helder dat hij zelfs door amateurastronomen met privételescopen kan worden gedetecteerd”, aldus Dr. Mauri Valtonen, astronoom aan de universiteit van Turku in Finland.

“Het bijzondere aan OJ 287 is dat men denkt dat er niet één maar twee zwarte gaten in een omloopbaan van 12 jaar om elkaar heen draaien, wat een gemakkelijk herkenbaar patroon van lichtvariaties in dezelfde periode oplevert.”

“De vroegste waarnemingen van OJ 287 zijn terug te vinden via oude foto’s tot helemaal in de 19de eeuw.”

“Destijds was het echter ondenkbaar dat er zwarte gaten bestonden, laat staan quasars.”

“OJ 287 werd ‘per ongeluk’ opgenomen in foto’s terwijl astronomen zich op andere objecten concentreerden.”

Al in 1982 merkte Dr. Valtonen op dat de helderheid van het object gedurende een periode van 12 jaar regelmatig veranderde.

Hij ging vervolgens OJ 287 als universitair onderzoeker bestuderen, ervan uitgaande dat de helderheidsvariatie werd veroorzaakt door twee om elkaar heen draaiende zwarte gaten.

Honderden astronomen hebben de quasar intensief in de gaten gehouden om te zien of de theorie klopt en om een compleet beeld te krijgen van de baanbeweging van de zwarte gaten.

Het mysterie van de baan werd 4 jaar geleden eindelijk opgelost door astronoom Lankeswar Dey van de universiteit van Turku.

De enige vraag die nog restte, was of beide zwarte gaten tegelijkertijd konden worden gedetecteerd.

NASA’s TESS-satelliet, die licht van beide zwarte gaten detecteerde, beantwoordde dit.

Ze waren echter nog steeds slechts als één stipje zichtbaar, omdat de beelden met normaal licht niet voldoende resolutie hebben om de zwarte gaten afzonderlijk te tonen.

Wat nodig was, was een beeld met een 100.000 keer hogere resolutie, wat mogelijk is met radiotelescopen.

In de huidige studie vergeleken Dr. Valtonen en collega’s de eerdere theoretische berekeningen met een radiobeeld.

De twee zwarte gaten waren aanwezig op het beeld, precies waar ze verwacht werden.

Dit gaf de onderzoekers een antwoord op een vraag die al 40 jaar open staat: bestaan er überhaupt paren van zwarte gaten?

“Voor het eerst zijn we erin geslaagd een beeld te krijgen van twee zwarte gaten die om elkaar heen cirkelen”, aldus Dr. Valtonen.

“In de afbeelding worden de zwarte gaten herkend aan de intense deeltjesstralen die ze uitstoten.”

“De zwarte gaten zelf zijn perfect zwart, maar ze kunnen worden gedetecteerd door deze deeltjesstralen of door het gloeiende gas rond het gat.”

De wetenschappers identificeerden ook een volledig nieuw soort straal die uit een zwart gat komt.

De straal die uit het secundaire zwarte gat in OJ 287 komt, is gedraaid als een straal uit een draaiende tuinslang.

“Dit komt doordat het kleinere zwarte gat snel rond het primaire zwarte gat beweegt en zijn straal afbuigt afhankelijk van zijn huidige beweging”, aldus de onderzoekers.

Hun artikel is in de Astrophysical Journal gepubliceerd.

Artikel: Mauri J. Valtonen et al. 2025. Identifying the Secondary Jet in the RadioAstron Image of OJ 287. ApJ 992, 110; doi: 10.3847/1538-4357/ae057e

Eerste publicatie: 11 oktober 2025
Bron: sci.news