Een ster die te dicht bij een zwart gat komt, loop het risico om tot een sliert spaghetti uiteengetrokken en opgeslurpt te worden. Astronomen hebben nu voor het eerst het silhouet gezien van zo’n spaghettisliert van sterrenmateriaal.
De afgelopen decennia hebben astronomen meerdere keren felle flitsen gezien die afkomstig waren van superzware zwarte gaten. Deze giganten huizen in het centrum van sterrenstelsels. Het heersende idee is dat deze flitsen ontstaan wanneer een zwart gat een ster uit elkaar trekt en opslokt. Deze gebeurtenissen worden tidal disruption events genoemd.
Theoretische modellen beschrijven hoe een ster bij dit gewelddadige einde eerst wordt uitgerekt tot een sliert. Dat (het silhouet van) deze sliert stermateriaal nu is waargenomen, bevestigt de theoretische modellen.
Spaghettificatie
Een ster die te dicht bij een superzwaar zwart gat komt, wordt door de sterke zwaartekracht eerst platgedrukt, vertelt promovendus sterrenkunde Giacomo Cannizzaro van ruimteonderzoeksinstituut SRON. Aan de kant van die ster die zich het dichtst bij het zwarte gat bevindt, trekt de zwaartekracht harder dan aan de andere kant. Daarna wordt het materiaal van de ster uitgerekt tot een lange sliert. Astronomen noemen dit proces spaghettificatie. Deze spaghettisliert draait een tijdje om het zwarte gat en wordt uiteindelijk opgeslurpt.
‘Als het zwarte gat draait, kan de sliert zich er vele malen omheen wikkelen, als een bol garen. Totdat hij er uiteindelijk in verdwijnt’, zegt Cannizzaro.
Terwijl de sliert om het zwarte gat draait, wordt hij sterk verhit door wrijving en botsingen met andere gas en stof rondom het zwarte gat. Dat zorgt voor uitbarstingen van, onder meer, lichtflitsen en röntgenstraling. Die uitbarstingen worden af en toe waargenomen. Maar de slierten zelf waren nog niet eerder gezien.
Silhouet
Vorig jaar namen astronomen zo’n uitbarsting waar bij een superzwaar zwart gat dat ruim 5 miljoen keer zwaarder is dan de zon, op miljoenen lichtjaren afstand in het centrum van een ander sterrenstelsel. Een internationale groep astronomen, waaronder Cannizzaro, richtte telescopen op aarde in de ruimte op de gebeurtenis. Ze keken daarbij naar een pool van het zwarte gat.
‘We zagen de absorptielijnen van waterstof en helium in onze spectra’, vertelt Cannizzaro. Die absorptielijnen betekenen dat het waargenomen licht door waterstof en helium heen is gevlogen voordat het de telescopen bereikte.
Het vermoeden is dat het licht werd uitgezonden door gas en stof dat om het zwarte gat heen draait. Iets verder bij het zwarte gat vandaan draaide de sliert sterrenmateriaal – dat bestaat uit waterstof en helium. Het licht moest dus door deze sliert heen voordat het ons kon bereiken. ‘We noemen deze observatie een ‘silhouet’ of een schaduw van de sliert, omdat het stermateriaal bepaald licht blokkeert en daardoor absorptielijnen creëert.’
De astronomen zijn er vrij zeker van dat hun observaties de aanwezigheid van de sliert bevestigen. Om beter te begrijpen wat er precies gebeurt als een sterrensliert wordt opgeslokt, willen ze meer tidal disruption events waarnemen. Nieuwe telescopen, zoals het Vera Rubin Observatory en BlackGEM, zullen daar volgens Cannizzaro bij gaan helpen.
