Röntgensignalen van achter een zwart gat

Gieljan de Vries

2021-07-28 17:00:00

röntgensignalen

Dankzij de zwaartekracht van het immense zwarte gat I Zwicky 1 konden sterrenkundigen afgebogen röntgensignalen van direct achter de allesverslindende massa in beeld brengen.

Dat we dankzij Event Horizon Telescope tot vlakbij de rand van een zwart gat kunnen kijken is ontzettend knap, maar áchter zo’n monster? Toch is dat vijf sterrenkundigen gelukt met de twee röntgentelescopen XMM-Newton en NuSTAR.

In vakblad Nature beschrijven de onderzoekers, waaronder Elisa Costantini van SRON en de Universiteit van Amsterdam, waarnemingen van röntgenexplosies van achter het zwarte gat in het hart van sterrenstelsel I Zwicky 1 op 800 miljoen lichtjaar van de aarde. Door de intense zwaartekracht werden die signalen om het zwarte gat heen getrokken, recht op de aarde af: een zwaartekrachtslens.

Lees ook:

Corona

Zwarte gaten zenden geen licht of straling uit. Tenminste: dat klopt voor de gitzwarte kuil in de ruimtetijd zelf, waar niets aan kan ontsnappen. Maar daaromheen kolkt het van materiaal zoals gas, stof en stukken uiteengescheurde ster. Een superzwaar zwart gat als I Zwicky 1 eet het allemaal. Die gloeiendhete halo of corona zendt aan de lopende band röntgenstraling uit.

Costantini en haar collega’s waren op zoek naar zulke straling toen ze een serie heldere, felle röntgenflitsen zagen. Spannend, maar niet onverwacht, stelt het persbericht van SRON. Wat daarna wel de aandacht trok was dat die flitsen even later nog een keer doorkwamen als minder felle echo’s.

Voorbij de horizon

Waar de echo’s vandaan kwamen, was snel verklaard: de originele röntgenflitsen moesten zijn weerkaatst van de accretieschijf, een ronddraaiende schijf van materie die het zwarte gat in wordt gezogen. Om precies te zijn kwamen de echo’s van het deel van de accretieschijf direct áchter het zwarte gat. Die echo’s zouden normaal gesproken worden opgeslokt door I Zwicky 1 voor ze de aarde bereiken, maar door zijn enorme zwaartekracht kromde het zwarte gat een deel van het signaal om zich heen zodat het toch onze telescopen bereikte.

“We zijn eraan gewend dat accretieschijven vaak flitsen uitzenden en grillig gedrag vertonen, maar dit is de eerste keer dat we die flitsen konden gebruiken om de achterkant van het zwarte gatsysteem te bekijken”, zegt Costantini. “Dit zou een nieuw hoofdstuk kunnen inluiden voor het onderzoek naar accretieschijven.”

De beroemde opname van M87 uit 2019 is de eerste foto – nou ja, radio-opname – van de directe omgeving van een zwart gat. © Event Horizon Telescope.

Event Horizon Telescope

Volgens zwartegatenonderzoeker Sera Markoff aan de Universiteit van Amsterdam, zelf niet betrokken bij het onderzoek, komt bizarre lichtbuiging zoals in dit onderzoek voortdurend voor bij zwarte gaten. “Met zo’n zwaartekrachtlens kun je makkelijk de ‘achterkant’ van een zwart gat zien. Natuurlijk vallen een paar lichtdeeltjes die te dichtbij komen in het zwarte gat, maar een flink deel scheert er vlak langs en wordt naar ons toe gebogen. Daar houden we ook rekening mee in onze modellen voor Event Horizon Telescope. In de beroemde foto van M87 uit 2019 komt een deel van de lichtdeeltjes dan ook van achter het zwarte gat.”

Bronnen: Nature, SRON, Sera Markoff

Beeld: Dan Wilkins

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 



Podcast KIJK en luister via JUKE







Meer Nieuws

Nieuwste editie

Met onder andere: Vliegende limo's - Zaadverzinsels - Geluid voor elektrische auto's