Met alleen een inleidende cursus in de wetenschap, is het gemakkelijk om te denken dat wetenschappers de wetenschappelijke methode strikt volgen. En als er zich een verrassing voordoet, wordt het boek met de titel 'Wetenschappelijke methode 101' vaak in de prullenbak gegooid. Kortom, de wetenschap heeft - en misschien gedijt het - dom geluk.
Neem een wetenschappelijke missie. Vaak ontworpen om één ding te doen, heeft een missie de neiging om een opmerkelijk venster op iets onverwachts te openen. Nu heeft de Kepler-ruimtetelescoop van NASA, ontworpen om op planeten in ons eigen sterrenstelsel te jagen, geholpen een object te meten dat veel verder weg en massiever is dan alle gedetecteerde planeten: een zwart gat.
KA1858 + 4850 is een Seyfert-sterrenstelsel met een actief superzwaar zwart gat dat zich voedt met gas in de buurt. Het ligt tussen de sterrenbeelden Cygnus en Lyra op ongeveer 100 miljoen lichtjaar afstand.
In 2012 leverde Kepler een zeer nauwkeurige lichtcurve van de melkweg. Maar het team, geleid door Liuyi Pei van de University of California, Irvine, vertrouwde ook op grondobservaties als aanvulling op de Kepler-gegevens.
De kunst is om te kijken hoe het licht van de melkweg in de loop van de tijd varieert. Het licht dat voor het eerst wordt uitgezonden door de accretieschijf, reist enige afstand voordat het een gaswolk bereikt, waar het wordt geabsorbeerd en korte tijd later opnieuw wordt uitgestraald.
Het meten van de tijdsvertraging tussen de twee uitgezonden lichtpunten vertelt de grootte van de opening tussen de aanwasschijf en de gaswolk. En het meten van de breedte van het uitgezonden licht van de gaswolk, vertelt de snelheid van het gas dat naar het zwarte gat beweegt (vanwege een effect dat bekend staat als Doppler-verbreding). Samen stellen deze twee metingen astronomen in staat om de massa van het superzware zwarte gat te bepalen.
Pei en haar collega's maten een vertraging van ongeveer 13 dagen en een snelheid van 770 kilometer per seconde. Hierdoor konden ze een centrale massa van het zwarte gat berekenen van ongeveer 8,06 miljoen keer de massa van de zon.
De resultaten zijn gepubliceerd in het Astrophysical Journal en zijn online beschikbaar.
