Onze zoektocht naar het grootste zwarte gat in het universum leidde ons naar onvoorstelbare schalen, maar als je benieuwd bent naar het laatste wetenschappelijke nieuws over deze universele titanen... hebben we er een voor je, omringd door ringen van kosmisch stof. Dankzij de waarnemingen van de observatoria Chandra en Swift van de NASA kunnen we nu een fantastische groep ringen rond het zwarte gat in het systeem V404 Cygni bewonderen, op ongeveer 7.800 lichtjaar van de aarde.

Zwart gat omringd door ringen van kosmisch stof
Zwart gat

Wat weten we precies over V404 Cygni? De algemene kenmerken onthullen een binaire configuratie met een gigantische ster van 0,6-0,7 zonsmassa en een zwart gat van 9 zonsmassa. Door de nabijheid verliest de ster massa, die zich ophoopt in een accretieschijf en uiteindelijk door het zwarte gat wordt verslonden. De “V” in de naam bevestigt dat het om een variabele ster gaat, die in de loop van de tijd van helderheid verandert.

Lichtecho's: De stofringen van het zwarte gat in V404 Cygni

Zwart gat omringd door ringen van kosmisch stof
Het samengestelde beeld van optische, infrarode en röntgengegevens

V404 Cygni had zijn moment van roem in juni 2015, toen het de oorsprong was van een röntgenuitbarsting die werd geregistreerd door het Neil Gehrels Swift Observatory van de NASA en de Penn State University. Dat evenement leidde tot een bijzonder fenomeen dat NASA omschrijft als “lichtecho’s”. Om dit fenomeen beter te begrijpen, gebruikte het agentschap een uitstekend voorbeeld: in plaats van geluidsgolven die weerkaatsen tegen de wanden van een kloof, ontstaan lichtecho’s wanneer röntgenstralen weerkaatsen op de stofwolken tussen V404 Cygni en de aarde.

Zwart gat omringd door ringen van kosmisch stof
Hetzelfde beeld, met acht geïdentificeerde ringen

De samengestelde beelden zijn het resultaat van de combinatie van röntgenstralen die zijn gedetecteerd door het Chandra-observatorium (in lichtblauw) en de optische gegevens van de Pan-STARRS-telescoop op Hawaï. Het team analyseerde in totaal 50 waarnemingen die Swift tussen 30 juni en 25 augustus 2015 deed, terwijl Chandra het systeem tussen 11 en 25 juli van hetzelfde jaar bestudeerde. De gebeurtenis was zo helder dat de operators van Chandra besloten V404 Cygni “tussen detectoren” te plaatsen om schade te voorkomen.

Zwart gat omringd door ringen van kosmisch stof
Een illustratie die de productie van de ringen uitlegt (Univ. van Wisconsin-Madison/S. Heinz)

Wat leren die ringen ons? Naast het onthullen van het gedrag van het zwarte gat, helpen ze ons ook het “landschap” tussen V404 Cygni en de aarde te leren kennen. De lichtecho’s zijn dun en niet breed, omdat de röntgengebeurtenis relatief kort duurde. Een ander belangrijk gegeven is de samenstelling van die stofwolken, berekend op basis van de energieniveaus die werden geabsorbeerd. Het team gelooft dat het stof een mengsel van grafiet- en silicaatkorrels bevat en dat de dichtheid niet uniform is in alle richtingen.

Toegang tot de afbeeldingen: Klik hier

Bronnen: NASA, Slashgear