De meeste sterrenstelsels hebben een superzwaar zwart gat in het midden. Terwijl sterrenstelsels botsen en samenvloeien, versmelten ook de zwarte gaten, waardoor de massieve massa's ontstaan die we in het Space Magazine zien. Maar een team van astronomen ging op zoek naar super-massieven die niet de kern vormen van sterrenstelsels. Ze keken naar meer dan 1200 sterrenstelsels met behulp van de Very Long Baseline Array (VLBA) van de National Science Foundation (NSF), en bijna allemaal hadden ze een zwart gat precies waar het zou moeten zijn, in het midden van de melkweg zelf.
Maar ze vonden wel één gat, in een cluster van sterrenstelsels op meer dan twee miljard lichtjaar afstand van de aarde, dat zich niet in het centrum van een sterrenstelsel bevond. Ze waren ook verrast toen ze zagen dat dit zwarte gat naakt was ontdaan van de omringende sterren. Toen ze dit zwarte gat, nu B3 1715 + 425 genoemd, identificeerden, gebruikten ze de Hubble en de Spitzer om op te volgen. En wat ze vonden, vertelt een ongewoon verhaal.
"Zoiets hebben we nog nooit gezien." - James Condon
Het supergrote zwarte gat in kwestie, dat we kortweg B3 zullen noemen, was een curiositeit. Het was veel helderder dan alles in de buurt en het was ook verder weg dan de meeste gaten die ze bestudeerden. Maar een zwart gat dat zo helder is, bevindt zich meestal in het hart van een groot sterrenstelsel. B3 had slechts een overblijfsel van een sterrenstelsel eromheen. Het was naakt.
James Condon van de National Radio Astronomy Observatory (NRAO) beschreef wat er gebeurde.
"We waren op zoek naar paren van superzware zwarte gaten, met één offset ten opzichte van het centrum van een sterrenstelsel, als een veelbetekenend bewijs van een eerdere fusie van sterrenstelsels," zei Condon. 'In plaats daarvan ontdekten we dat dit zwarte gat op de vlucht was voor het grotere sterrenstelsel en een spoor van puin achterliet', voegde hij eraan toe.
"We concludeerden dat ons vluchtende zwarte gat niet in staat was om zoveel sterren aan te trekken op weg naar buiten om het eruit te laten zien zoals nu." - James Condon
Condon en zijn team concludeerden dat B3 ooit een super-massief zwart gat was in het hart van een groot sterrenstelsel. B3 kwam in botsing met een ander, groter sterrenstelsel, een met een nog groter zwart gat. Tijdens deze botsing waren de meeste sterren van B3 weggestript, behalve de sterren die het dichtst bij waren. B3 versnelt nog steeds, met meer dan 2000 km per seconde.
Bijna naakt zwart gat van NRAO Outreach op Vimeo.
B3 en wat er van zijn sterren over is, zullen door de ruimte blijven bewegen en ontsnappen aan hun ontmoeting met het andere sterrenstelsel. Het zal waarschijnlijk echter niet ontsnappen uit de cluster van sterrenstelsels waarin het zich bevindt.
'Wat gebeurt er met een sterrenstelsel als de meeste sterren zijn verwijderd, maar het nog steeds een actief superzwaar zwart gat in het midden heeft?' - James Condon
Condon schetst het waarschijnlijke einde voor B3. Het zal niet genoeg sterren en gas om zich heen hebben om een nieuwe stergeboorte te veroorzaken. Het kan ook geen nieuwe sterren aantrekken. Dus uiteindelijk zullen de overblijvende sterren van het originele sterrenstelsel van B3 ermee reizen en in de loop van de tijd steeds zwakker worden.
B3 zelf zal ook dimmer worden, omdat het geen nieuw materiaal heeft om op te 'voeden'. Het zal uiteindelijk bijna niet te zien zijn. Alleen het zwaartekrachtseffect zal zijn positie verraden.
'Over een miljard jaar zal het waarschijnlijk onzichtbaar zijn.' - James Condon
Hoeveel B3's zijn er? Als B3 zelf uiteindelijk onzichtbaar wordt, hoeveel andere super-massieve zwarte gaten zoals het zijn er, niet op te sporen door onze instrumenten? Hoe vaak komt het voor? En hoe belangrijk is het om de evolutie van sterrenstelsels en van clusters van sterrenstelsels te begrijpen. Condon stelt deze vragen aan het einde van de clip. Voorlopig hebben we tenminste geen antwoorden.
Condon en zijn team gebruikten de VLBA van NRAO om naar deze eenzame gaten te zoeken. De VLBA is een radioastronomie-instrument dat bestaat uit 10 identieke 25 m antennes over de hele wereld en wordt bestuurd in een centrum in New Mexico. De array biedt superscherpe details in het radiogolfgedeelte van het spectrum.
Hun zoektocht naar zwarte gaten is een langdurig project, waarbij gebruik wordt gemaakt van vultijd die beschikbaar is bij de VLBA. Toekomstige telescopen, zoals de Large Synoptic Survey Telescope die in Chili wordt gebouwd, zullen het werk van Condon gemakkelijker maken.
Condon werkte samen met Jeremy Darling van de Universiteit van Colorado, Yuri Kovalev van het Astro Space Center van het Lebedev Physical Institute in Moskou en Leonid Petrov van het Astrogeo Center in Falls Church, Virginia. Ze zullen hun bevindingen rapporteren in het Astrophysical Journal.
