Zwart gat eet ster op in NGC 6099
Het nieuw gevonden zwarte gat met gemiddelde massa, NGC 6099 HLX-1 genaamd, bevindt zich in een compacte sterrenhoop aan de rand van het elliptische sterrenstelsel NGC 6099, ongeveer 40.000 lichtjaar van het centrum van het sterrenstelsel.
NGC 6099 bevindt zich op een afstand van 450 miljoen lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Hercules. Astronomen zag in 2009 voor het eerst een ongebruikelijke bron van röntgenstraling op een foto van dit sterrenbeeld, gemaakt door de Chandra röntgentelescoop van de NASA.
Vervolgens volgden ze de ontwikkeling ervan met de XMM röntgentelescoop van de ESA.
Röntgenbronnen met een dergelijke extreme helderheid zijn zeldzaam buiten de kernen van sterrenstelsels en kunnen dienen als een belangrijke test voor het identificeren van ingrijpbare zwarte gaten met een gemiddelde massa.
Deze zwarte gaten vormen een cruciale ontbrekende schakel in de evolutie van stellaire zwarte gaten en superzware zwarte gaten.
De röntgenstraling afkomstig van NGC 6099 HLX-1 heeft een temperatuur van 3 miljoen graden, wat overeenkomt met een getijdeverstoringsgebeurtenis.
Met behulp van de Hubble Space Telescope vonden de astronomen bewijs voor een kleine groep sterren rond het zwarte gat.
Deze groep zou het zwarte gat veel te eten geven want de sterren zitten zo dicht op elkaar gepakt dat ze slechts enkele lichtmaanden van elkaar verwijderd zijn.
Het vermoedelijke gemiddelde massa zwarte gat bereikte in 2012 zijn maximale helderheid en bleef daarna tot 2023 afnemen.
De optische en röntgenwaarnemingen over deze periode overlappen elkaar niet wat de interpretatie bemoeilijkt.
Het zwarte gat heeft mogelijk een gevangen ster uit elkaar gerukt, waardoor een plasmaschijf is ontstaan die variabiliteit vertoont, of heeft mogelijk een schijf gevormd die flikkert terwijl gas naar het zwarte gat stroomt.
Als het gemiddelde massa zwarte gat een ster opeet, hoe lang duur het dan om het gas te verzwelgen? In 2009 was HLX-1 vrij helder. In 2012 was het ongeveer 100 keer helderder. En daarna nam de helderheid weer af.
Dus moeten astronomen nu afwachten of het meerdere keren oplicht, of dat er een begin was, een piek, en dat het nu gewoon helemaal zal afnemen totdat het verdwijnt.
De auteurs benadrukken dat onderzoek naar zwarte gaten met een gemiddelde massa kan onthullen hoe de grotere superzware zwarte gaten in de eerste plaats ontstaan.
Er zijn twee alternatieve theorieën. De ene is dat zwarte gaten met ene gemiddelde massa de kiem vormen voor nog grotere zwarte gaten door samen te smelten, aangezien grote sterrenstelsels groeien door kleinere sterrenstelsels op te nemen. Het zwarte gat in het midden van een sterrenstelsel groeit ook tijdens deze fusies.
Hubble-waarnemingen hebben een evenredige relatie aan het licht gebracht: hoe zwaarder het sterrenstelsel, hoe groter het zwarte gat. Het beeld dat uit deze nieuwe ontdekking naar voren komt is dat sterrenstelsels satellietachtige zwarte gaten met een gemiddelde massa kunnen hebben die in een halo van een sterrenstelsel ronddraaien maar niet altijd naar het centrum vallen.
Een andere theorie is dat de gaswolken in het midden van donkere materiehalo’s in het vroege heelal niet eerst sterren vormen maar direct ineenstorten tot een superzwaar zwart gat.
De ontdekking door Webb van zeer verre zwarte gaten die onevenredig zwaarder zijn in verhouding tot een gassterrenstelsel lijkt dit idee te ondersteunen.
Er zou echter een observatiebias kunnen zijn ten gunste van de detectie van extreem zware zwarte gaten in het verre heelal, omdat kleinere zwarte gaten te zwak zijn om te kunnen worden waargenomen.
In werkelijkheid zou er meer variatie kunnen zijn in de manier waarop ons dynamische heelal zwarte gaten vormt.
Superzware zwarte gaten die in halo’s van donkere materie instorten, groeien misschien gewoon op een andere manier dan die in dwergsterrenstelsels, waar de groei van zwarte gaten waarschijnlijk vooral door accretie plaatsvindt.
Met een beetje geluk vinden astronomen meer vrij zwevende zwarte gaten die in röntgenlicht plotseling helder worden als gevolg van een getijdeverstoring.
Als er een statistisch onderzoek kan worden gedaan dan zullen astronomen te weten komen hoeveel van deze zwarte gaten met een gemiddelde massa er zijn, hoe vaak ze een ster verstoren en hoe grotere sterrenstelsels zijn gegroeid door kleinere sterrenstelsels samen te voegen.
De bevindingen zijn in de Astrophysical Journal gepubliceerd/
Artikel: Yi-Chi Chang et al. 2025. Multiwavelength Study of a Hyperluminous X-Ray Source near NGC 6099: A Strong IMBH Candidate. ApJ 983, 109; doi: 10.3847/1538-4357/adbbee
Eerste publicatie: 28 juli 2025
Bron: sci.news
