Slapend stellair zwart gat gevonden in de Tarantula-nevel
Het nieuw gevonden zwarte gat maakt deel uit van het dubbelstersysteem VFTS 243 en bevindt zich in de beroemde Tarantula-nevel in de Grote Magelhaanse Wolk.
Zwarte gaten met een stellaire massa ontstaan als zware sterren aan het eind van hun leven instorten onder hun eigen zwaartekracht. In een dubbelstersysteem ontstaat er dan een zwart gat in een baan met een heldere begeleidende ster.
Het zwarte gat is “slapende” als het geen grote hoeveelheden röntgenstraling produceert. Aan de hand van die röntgenstraling worden zwarte gaten gewoonlijk gevonden.
Volgens astronoom en hoofdauteur van het artikel, Dr. Tomer Shenar van de universiteit van Amsterdam is het voor het eerst dat het team bij elkaar kwam om de ontdekking van een zwart gat te bevestigen in plaats van eentje te verwerpen. Ze ontdekten dat de ster die aanleiding gaf tot het zwarte gat verdween zonder enig teken van een krachtige explosie.
Hoe wel andere soortgelijke kandidaten voor zwarte gaten zijn voorgesteld is dit het eerste “slapende” zwarte gat met een stellaire massa dat ondubbelzinnig is gedetecteerd buiten ons eigen Melkwegstelsel.
Het nieuw gevonden zwarte gat heeft een massa van minstens 9 zonsmassa en het draait om een hete blauwe ster die een massa heeft van 25 zonsmassa.
Het systeem is bekend als VFTS 243, TIC 277299822 en 2MASS J05380840-690910. Het is ongeveer 160.000 lichtjaar van ons verwijderd in de richting van het sterrenbeeld Dorado – Goudvis.
Het bevindt zich in de Tarantula-nevel, deze nevel is het meest spectaculaire deel van de Grote Magelhaanse Wolk, een klein satellietstelsel van onze Melkweg.
De ontdekking werd mogelijk gemaakt door zes jaar aan waarnemingen met de Fibre Large Array Multi Element Spectrograph (FLAMES) gekoppeld aan de Very Large Telescope van de ESO in Chili.
Het is ongelooflijk dat astronomen bijna geen slapende zwarte gaten kennen gezien het feit dat men aanneemt dat ze gewoon bestaan. De onderzoeker zijn al meer dan twee jaar opzoek naar dergelijke binaire systemen met een zwart gat.
Ze geven aan dat VFTS 243 naar hun mening de meest overtuigende kandidaat is die tot nu toe is gevonden.
De ontdekking geeft astronomen ook een unieke kijk op de processen die gepaard gaan met het ontstaan van zwarte gaten.
De onderzoekers denken dat er een stellair zwart gat ontstaat wanneer de kern van een stervende massieve ster instort, maar het blijft onzeker of dit gepaard gaat met een krachtige supernova-explosie.
De ster die het zwarte gat in VFTS 243 vormde blijkt volledig te zijn ingestort zonder een teken van een eerdere explosie.
Bewijs voor dit “directe instortings”-scenario is pas recent naar voren gekomen maar het uitgevoerde onderzoek biedt aantoonbaar een van de meest directe indicaties.
Dit heeft enorme implicaties voor het ontstaan van samensmeltingen van zwarte gaten in het heelal.
Het artikel van het team is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy.
Artikel: Tomer Shenar et al. 2022. An X-ray quiet black hole born with a negligible kick in a massive binary of the Large Magellanic Cloud. Nature Astronomy, in press; doi: 10.1038/s41550-022-01730-y
Eerste publicatie: 18 juli 2022
Bron: ESO
