Onze telescopen hebben nog nooit een zwart gat waargenomen zwaarder dan twintig zonsmassa’s.
Toch weten we dat ze bestaan, getuige de tientallen detecties van zwaartekrachtgolven.
Een team van astronomen onder leiding van Peter Jonker (SRON/Radboud) heeft nu ontdekt dat telescopen een handicap hebben als het om het opsporen van zware zwarte gaten gaat (The Astrophysical Journal).
In 2015 registreerde de zwaartekrachtgolvendetector LIGO voor het eerst een zwaartekrachtgolf afkomstig van twee zwarte gaten van tientallen zonsmassa’s die op elkaar knalden en het heelal deden schudden op zijn grondvesten.
Vooraf hadden weinig astronomen verwacht dat zulke zware stellaire zwarte gaten überhaupt bestaan.
Ze waren met conventionele telescopen namelijk nog nooit waargenomen, terwijl er wel al een stuk twintig lichtere stellaire zwarte gaten bekend waren.
Inmiddels zijn er al negentig detecties van zwaartekrachtgolven gedaan, waarvan de meeste eveneens door zware stellaire zwarte gaten zijn veroorzaakt.
Toch is er nog steeds niet één zwaar stellair zwart gat met telescopen opgespoord.
Deze discrepantie is deels te verklaren doordat astronomen middels zwaartekrachtgolven een groter volume van het heelal kunnen afspeuren.
Detectoren als LIGO kunnen de zwaardere zwarte gaten makkelijker ‘zien’, omdat ze sterkere golven produceren.
Maar dan nog zou je minstens een paar zware zwarte gaten verwachten die zich binnen het bereik van onze telescopen bevinden.
Telescopen kunnen zwarte gaten zien als deze een normale ster als begeleider hebben.
Wanneer het zwarte gat hapjes materiaal van die ster afsnoept zendt hij namelijk elektromagnetische straling uit.
De baan van de ster verraadt vervolgens de massa.
Op die manier zijn, zoals gezegd, ook daadwerkelijk tientallen stellaire zwarte gaten opgespoord, maar die zijn allemaal relatief licht. Jonker en zijn collega’s denken daar nu een verklaring voor te hebben.
Zware stellaire zwarte gaten ontstaan uit sterren die imploderen in plaats van exploderen.
Zij blijven daardoor in het stofrijke vlak van de Melkweg zitten, waar ze onzichtbaar blijven voor onze telescopen.
Lichtere zwarte gaten zijn wel uit supernova-explosies ontstaan, en krijgen daarbij een ‘recoil kick’: ze worden als het ware uit het Melkwegvlak weggeschopt, weg van al het stof.
Bovendien, zo redeneren Jonker en zijn team, zijn stellaire voorlopers van zware zwarte gaten dermate groot dat een begeleidende ster per definitie ver weg staat, wat het afsnoepen van materie bemoeilijkt.
Daardoor zijn ze sowieso al moeilijker waarneembaar met telescopen.
Binnenkort hopen de onderzoekers hun theorie te kunnen testen met de Webb-ruimtetelescoop, die op 18 december wordt gelanceerd.
Deze zal namelijk wél in staat zijn om zware zwarte gaten op te sporen, omdat hij via infrarood licht dwars door het stof in de Melkwegschijf heen kijkt. (EE)
(Image Credit: Michael McAleer/UF News)
