Een ongewone ontdekking

Astronomen hebben sinds 2021 een raadselachtig lichtsignaal waargenomen in een ver sterrenstelsel. Het blijkt veroorzaakt te worden door twee gulzige zwarte gaten. Het sterrenstelsel, bekend als 2MASX J21240027+340911, staat al langer in de belangstelling van wetenschappers. Tot voor kort werd aangenomen dat het centrum werd gedomineerd door een superzwaar zwart gat, dat materie opslokt die te dicht in de buurt komt. Maar sinds 2021 zendt het een merkwaardig, herhalend lichtsignaal uit dat astronomen voor een raadsel stelde. Nu lijkt er een verklaring te zijn: niet één, maar twee zwarte gaten bevolken het centrum, en beide voeden zich met dezelfde gigantische gaswolk.

Een kolossale gaswolk

Het sterrenstelsel bevindt zich op een miljard lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Zwaan. Toen de vreemde lichtverschijnselen in 2021 voor het eerst werden opgemerkt, dachten onderzoekers aanvankelijk aan een supernova, het explosieve einde van een grote ster. Maar toen het signaal zich regelmatig bleef herhalen – elke 60 tot 90 dagen – werd duidelijk dat er iets anders speelde.

In de loop van de tijd werden diverse hypothesen geopperd, maar berekeningen en computermodellen wezen deze telkens af. Nu hebben onderzoekers van de Amerikaanse Caltech-universiteit een nieuwe verklaring gepubliceerd in het vakblad Astronomy & Astrophysics, die wel in lijn is met de waarnemingen.

Twee zwarte gaten en hun kosmische dans

Volgens de studie bestaat het centrum van het sterrenstelsel uit twee superzware zwarte gaten die om elkaar heen draaien. Hoewel zulke systemen niet ongewoon zijn, maakt de ontmoeting met een gigantische gaswolk dit geval bijzonder. Deze gaswolk, vele malen groter dan de zwarte gaten, is sinds 2021 het toneel van een kosmisch spektakel.

De zwarte gaten verstoren de gaswolk terwijl ze langzaam materie naar binnen zuigen. Door hun enorme snelheid slingeren ze bij elke omwenteling delen van het gas weg, wat zorgt voor het opvallende lichtpatroon. Dit proces is prachtig weergegeven in simulaties van de onderzoekers.

Video: simulatie van een gaswolk die twee zwarte gaten tegenkomt. Bron: F. Goicovic et al. 2016

Botsing in de verre toekomst

De onderzoekers berekenden dat de zwarte gaten zich op een afstand van 26 miljard kilometer van elkaar bevinden en ongeveer elke 130 dagen een volledige omloop maken. Deze omlooptijd wordt steeds korter, en naar verwachting zullen de zwarte gaten over zo’n 70.000 jaar met elkaar in botsing komen.

Blijvende interesse

Astronomen blijven het lichtsignaal volgen om het fenomeen nog beter te doorgronden. Daarnaast wekt het sterrenstelsel zelf veel interesse. Uit recent onderzoek blijkt namelijk dat het momenteel bezig is samen te smelten met een nabijgelegen sterrenstelsel, een proces dat ook bijdraagt aan de dynamiek in deze fascinerende kosmische regio.

Bronmateriaal: NASA