In 1979 ontdekte amateurastronoom Gus Johnson een supernova op ongeveer 50 miljoen lichtjaar afstand van de aarde, toen een ster ongeveer 20 keer zo zwaar was als onze zon instortte. Sindsdien houden astronomen SN 1979C in de gaten, gelegen in M 100 in het Maagd-cluster. Met waarnemingen van de Chandra-telescoop hebben de röntgenemissies van het object astronomen doen geloven dat het supernovarestant een zwart gat is geworden. Als dat zo is, zou het het jongste zwarte gat zijn dat we kennen in onze nabijgelegen kosmische buurt en het zou astronomen de ongekende kans bieden om dit soort objecten vanaf hun kindertijd te zien ontwikkelen.
"Als onze interpretatie correct is, is dit het dichtstbijzijnde voorbeeld waarbij de geboorte van een zwart gat is waargenomen", zei astronoom Daniel Patnaude maandag tijdens een NASA-persconferentie. Patnaude is van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics en is de hoofdauteur van een nieuw artikel.
SN 1970C behoort tot een type supernova-explosies die type II lineair worden genoemd, of supernovae van de kerninstorting, die ongeveer 6% uitmaken van bekende stellaire explosies. Hoewel veel nieuwe zwarte gaten in het verre universum eerder zijn gedetecteerd in de vorm van gammastraaluitbarstingen (GRB's), is SN 1979C anders omdat het veel dichterbij is en het onwaarschijnlijk is dat supernova's voor het instorten van de kern worden geassocieerd met een GRB. Theorieën zeggen dat de meeste zwarte gaten zich zouden moeten vormen wanneer de kern van een ster instort en er geen gammastraaluitbarsting wordt geproduceerd, maar dit is misschien de eerste keer dat deze methode voor het maken van een zwart gat wordt waargenomen.
Er is een discussie geweest over welke maat ster een zwart gat zal maken en welke maat een neutronenster zal creëren. De grootte van 20 zonsmassa's ligt precies op de grens tussen de twee, dus astronomen weten niet helemaal zeker of dit een zwart gat of een neutronenster is. Maar aangezien de röntgenemissies van dit object de afgelopen 31 jaar stabiel zijn geweest, geloven astronomen dat dit een zwart gat is, aangezien naarmate een neutronenster afkoelt, de röntgenemissies vervagen.
Deze animatie laat zien hoe zich in SN 1979C een zwart gat kan hebben gevormd. De ineenstorting van een massieve ster wordt getoond nadat deze zijn brandstof heeft uitgeput. Vervolgens wordt een lichtflits getoond van een schok die door het oppervlak van de ster breekt, gevolgd door een krachtige supernova-explosie. Het beeld zoomt vervolgens in op het midden van de explosie: Credits: NASA / CXC / A.Hobart
Mede-auteur Avi Loeb zei echter: het duurt echt veel langer dan 31 jaar om grote veranderingen te zien, maar hij zei dat het feit dat de verlichting stabiel is, een bewijs is voor een zwart gat.
Hoewel het bewijsmateriaal verwijst naar een nieuw gevormd zwart gat, zijn er een paar andere mogelijkheden van wat het zou kunnen zijn. Sommigen hebben gesuggereerd dat het object een magnetar of een blastgolf kan zijn, maar het bewijs toont aan dat deze twee opties niet erg waarschijnlijk zijn.
Een andere intrigerende mogelijkheid is dat een jonge, snel draaiende neutronenster met een krachtige wind van hoogenergetische deeltjes verantwoordelijk zou kunnen zijn voor de röntgenstraling. Dit zou het object in SN 1979C het jongste en helderste voorbeeld van zo'n "pulsarwindnevel" en de jongst bekende neutronenster maken. De Krabpulsar, het bekendste voorbeeld van een heldere pulsarwindnevel, is ongeveer 950 jaar oud.
"Ik ben enthousiast over deze ontdekking, of het nu gaat om een zwart gat of een pulsarwindnevel", zei astrofysicus Alex Fillipenko, die aan de briefing deelnam. 'Een pulsarwindnevel zou interessant zijn omdat het de jongste bekende in die categorie zou zijn.'
"Wat echt opwindend is, is dat we voor het eerst de exacte geboortedatum van dit object kennen", zegt Kim Weaver, een astrofysicus van het Goddard Space Flight Center, "We weten dat het erg jong is en we willen zien hoe het systeem evolueert en verandert, als het uitgroeit tot een kind en een tiener wordt. Wat nog belangrijker is, we zullen de fysica kunnen begrijpen. Dit is een verhaal over wetenschap in actie. '
De ouderdom van het mogelijke zwarte gat is natuurlijk gebaseerd op ons uitkijkpunt. Aangezien de melkweg 50 miljoen lichtjaar verwijderd is, vond de supernova 50 miljoen jaar geleden plaats. Maar voor ons vond de explosie slechts 31 jaar geleden plaats.
Lees de paper van het team: Evidence for a Black Hole Remnant in the Type IIL Supernova 1979C
Auteurs: D.J. Patnaude, A. Loeb, C. Jones.
Bron: NASA TV-briefing, NASA
