Sterrenkundigen hebben een enorm zwaar zwart gat ontdekt in de Melkweg. Het is het op één na grootste in de Melkweg en het staat verrassend dichtbij, op zo'n 2000 lichtjaar afstand.
Black Hole 3, kortweg BH3, vormt geen enkel gevaar, want 'dichtbij' is een relatief begrip in de kosmos. Een ruimtevaartuig met de snelheid van een spaceshuttle zou er zo'n 100 miljoen jaar over doen om er te komen. In 2022 werd al een kleiner zwart gat ontdekt dat nog dichterbij staat, zo'n 1560 lichtjaar, maar ook dat is nog altijd gigantisch ver weg.
De ontdekking is gedaan met de Europese astronomische satelliet Gaia, die sinds 2013 bezig is data te verzamelen voor een 3D-kaart van het Melkwegstelsel. Daar werken ook Nederlandse sterrenkundigen aan mee van de Universiteit Leiden en de Rijksuniversiteit Groningen. "Dit is een hoogtepunt voor ons, een van de grootste ontdekkingen met Gaia tot nu toe", zegt onderzoeker Amina Helmi.
Wat is een zwart gat?
Een zwart gat is een object in de ruimte waar de zwaartekracht zo sterk is dat niets eruit kan ontsnappen, zelfs geen licht. Een zwart gat ontstaat doorgaans als een zware ster aan het einde van zijn leven komt en explodeert als supernova. Na de explosie kan een klein, zwaar lichaam overblijven. Nadat zo'n zwart gat is gevormd, kan het toenemen in grootte door materie uit de omgeving op te nemen. De indrukwekkendste zijn superzware zwarte gaten, met een massa van miljoenen keren die van de zon. Daarnaast zijn er stellaire zwarte gaten, hooguit enkele tientallen keren zo zwaar als de zon.
Omdat er geen licht of andere informatie uit een zwart gat kan ontsnappen, is onbekend wat zich precies 'in' een zwart gat afspeelt. Wel kan de invloed van een zwart gat op de omgeving worden waargenomen, bijvoorbeeld door te kijken naar afwijkingen in de baan van sterren in de buurt.
BH3 werd bij toeval ontdekt tijdens het analyseren van de data van Gaia. Een ster in het sterrenbeeld Arend blijkt een vreemde wiebelbeweging te maken, die wordt veroorzaakt door het zwarte gat waar hij omheen draait. Met de Very Large Telescope van de Europese sterrenwacht in Chili (ESO) werd de massa van het zwarte gat daarna nog eens gemeten, evenals de bijzondere chemische samenstelling van de ster die hem vergezelt.
Het is niet het eerste zwarte gat dat met de satelliet wordt ontdekt in de Melkweg - BH1 en BH2 gingen hem voor - maar wel de grootste, en dat maakt het bijzonder. BH3 heeft 33 keer de massa van de zon, voor andere zwarte gaten is dat gemiddeld maar 10 keer. Het zwaarst bekende zwarte gat in ons sterrenstelsel, Sagittarius A, heeft miljoenen keren de massa van de zon en staat in het midden van de Melkweg, meer dan 25.000 lichtjaar ver weg.
"We komen bij het gereedmaken van de gegevens wel vaker bijzondere dingen tegen, maar dit was zo verrassend dat we er nu mee naar buiten komen", laat Anthony Brown van de Universiteit Leiden weten. "Zodat wetenschappers wereldwijd zo snel mogelijk dit bijzondere zwarte gat nader kunnen onderzoeken."
Collega Amina Helmi van de Rijksuniversiteit Groningen verwacht dat de ontdekking sterrenkundigen helpt om beter te snappen hoe zo'n zwaar zwart gat kan ontstaan. "Eerder heeft mijn eigen onderzoeksgroep met Gaia een groep sterren ontdekt die zijn ingevangen door onze Melkweg. En nu blijkt daar dus ook een zwart gat aanwezig. Dat is heel bijzonder." Zo'n sterstroom - een lage sliert van sterren - met een zwart gat hadden astronomen nog niet eerder gezien. De impact op het onderzoek is daarom groot, denkt ze. "Dit geeft heel veel clues."
Helmi verwacht dat met Gaia nog wel meer zwarte gaten zullen worden ontdekt. Maar het ligt voor de hand dat die niet zo zwaar zijn als BH3 en zo relatief dichtbij staan. "Anders hadden we ze wel al kunnen opmerken." De astronomen verwachten dat meer telescopen de komende tijd op BH3 worden gericht om het fenomeen verder te onderzoeken.