Het heelal wemelt van de creaties met onwerkelijke omvang. Maar een recent ontdekt zwart gat is zo groot dat het alle modellen tart die verklaren hoe snel een kosmisch object kan groeien.
Astronomen hebben een zwart gat ontdekt dat binnen een miljard jaar na het ontstaan van het heelal al een omvang had van 12 miljard zonmassa’s. Xue-Bing Wu en collega’s van de universiteit van Beijing in China stuitten op de gigant tijdens een zoektocht naar quasars. Dit zijn constellaties rondom zwarte gaten die enorm veel licht uitzenden onder invloed van gassen die het zwarte gat in stromen en daarbij enorme temperaturen bereiken. De quasar in kwestie luistert naar de welluidende naam J0100+2802.
Het team analyseerde het licht van de quasar met telescopen in China en de VS. Ze bekeken in welke mate het licht onder invloed van de uitdijing van het heelal was uitgerekt, wat inzicht geeft in de afstand die het heeft afgelegd om ons te bereiken. Ze ontdekten dat de quasar zich op 12,8 miljard lichtjaar bevindt van de aarde. Het waargenomen licht begon derhalve al 900 miljoen jaar na de oerknal aan zijn tocht. De eigenschappen van de hete gassen gaven op hun beurt informatie over de massa van het zwarte gat in het hart van J0100+2802.
Materiebrij
De combinatie van de omvang en de leeftijd van de quasar stelt wetenschappers voor een raadsel. Dit komt door de grens aan de snelheid waarmee zwarte gaten materie kunnen verzwelgen. ‘Als je een zwart gat materiaal als het ware door de strot duwt, dan ontstaat een opstopping waarbij de materie een erg hoge dichtheid bereikt’, zegt Daniel Mortlock van het Imperial College in Londen. In deze materiebrij neemt de temperatuur zo enorm toe dat de quasar nieuw materiaal buiten het bereik van het zwarte gat stuwt.
J0100+2802 breekt met zijn formaat de theoretische groeilimiet volgens Wu. ‘Het zwarte gat moet op een bijzondere manier massa hebben vergaard, of het moet al 300 miljoen jaar na de oerknal hebben bestaan.’ Een andere verklaring is dat kleine zwarte gaten in het vroege heelal ontstonden in clusters en materie vergaarden door fusie in plaats van het opzuigen van gas, zegt Mortlock. Maar dit soort grote zwarte gaten gloeit niet en zouden we dus niet moeten kunnen zien.
Grotere telescopen
Geen van deze oplossingen wordt volledig ondersteund door bestaande theorieën, zegt Mortlock. ‘We hebben grotere telescopen nodig waarmee we zelfs nog verder terug in de tijd kunnen kijken.’
Lees ook: