Met behulp van gegevens van de NASA-ruimtetelescoop Chandra hebben astronomen een nieuwe techniek ingezet om de spinparameters van vijf superzware zwarte gaten te meten.
De spinparameter is een maat voor de draaisnelheid van het zwarte gat.
Bij de metingen is gebruik gemaakt van het zwaartekrachtlenseffect. Daarbij versterkt een object met een sterk zwaartekrachtveld (veel massa dus) het licht van een verder weg staand object zodanig af dat deze laatste vergroot, versterkt en meervoudig wordt weergegeven.
Dit lenseffect treedt alleen op wanneer ‘lens’ en achtergrondobject vanaf de aarde gezien vrijwel precies op één lijn staan.
Bij het nieuwe onderzoek is gekeken naar zes zogeheten quasars, superzware zwarte gaten in de kernen van miljarden lichtjaren verre sterrenstelsels die bezig zijn om grote hoeveelheden materie op te slokken.
Zulke actieve kernen zijn sterke bronnen van röntgenstraling.
Daarbij hebben de astronomen ook een ander lenseffect benut: zogeheten microlensing.
Dat ontstaat doordat afzonderlijke sterren in het ‘lensstelsel’ het licht van een quasar nog eens extra vergroot.
Op die manier laten zich ook heel kleine gebieden die röntgenstraling uitzenden onderzoeken.
Dankzij het microlenseffect kan als het ware worden ingezoomd op materie die op de kleinst mogelijke afstand om het zwarte gat cirkelt.
Bij een snel roterend zwart gat ligt die kleinst mogelijke omloopbaan dichter bij het zwarte gat dan bij een minder snel roterend zwart gat.
Als dus een zeer klein gebied van röntgenstraling wordt waargenomen, impliceert dit dat het zwarte gat heel snel ronddraait.
De resultaten laten zien dat een van de onderzochte superzware zwarte gaten met bijna de maximaal mogelijke snelheid roteert.
Dat betekent zijn waarnemingshorizon, de grens waar voorbij niets meer aan het zwarte gat kan ontsnappen, met bijna de snelheid van het licht rondwentelt.
De overige zwarte gaten in dit onderzoek draaien ongeveer half zo snel.
De onderzoekers denken dat deze superzware zwarte gaten hun snelle rotatie te danken hebben aan het feit dat zij het grootste deel van hun materie in de loop van de miljarden jaren aangevoerd hebben gekregen vanuit een accretieschijf die ongeveer in dezelfde richting draaide als zijzelf.
Net als een draaimolen die steeds een duwtje dezelfde kant op krijgt, wonnen ze daardoor aan snelheid. (EE)
