Impressie van een superzwaar zwart gat in het centrum van een sterrenstelsel. Credit: NASA / JPL-Caltech.
Je hebt kleine zwarte gaten, grote zwarte gaten, superzware zwarte gaten en… krankzinnig zware zwarte gaten. Nee, het is geen woordspelletje, sterrenkundigen zijn serieus aan het nadenken hoe zwaar de allerzwaarste zwarte gaten kunnen worden. ‘Stupendously Large Black Holes‘ worden ze genoemd, SLAB’s. Primordiale zwarte gaten, de hypothetische zwarte gaten die tijdens de oerknal zijn gevormd, kunnen enkele grammen tot enkele keren de massa van de maan zijn, stellaire zwarte gaten kunnen vanaf 8 zonsmassa tot enkele tientallen zonsmassa zwaar zijn, intermediair zwarte gaten kunnen duizenden tot honderdduizenden zonsmassa zwaar zijn, superzware zwarte gaten kunnen van enkele miljoenen zonsmassa tot… Ja tot welke massa eigenlijk? En daar komen die SLAB’s om de hoek. Sagittarius A*, ons eigen superzware zwarte gat in het centrum van het Melkwegstelsel is ruim vier miljoen zonsmassa zwaar, M87*, het superzware zwarte gat in het centrum van het elliptische sterrenstelsel M87, dat gefotografeerd is met de Event Horizon Telescope, is 6,5 miljard keer de massa van de zon.
Eerste foto van het superzware zwarte gat M87*, gemaakt met de EHT. (c) EHT Collaboration.
Het zwaarste superzware zwarte gat dat op dit moment bekend is dat is TON 618, een quasar met een centraal zwart gat dat 66 miljard zonsmassa op de weegschaal aantikt. Dat zwarte gat kan je een soort van junior – SLAB noemen, want 66 miljard zonsmassa is al krankjorum veel. Hieronder zie je een foto van de huidige recordhouder.
De quasar TON 618. Credit: Sloan Digital Sky Survey, Apache Point Observatory, Astrophysical Research Consortium.
Lange tijd dachten sterrenkundigen dat 100 miljard zonsmassa wel de uiterste limiet moet zijn voor de maximale massa van zwarte gaten, maar daar zijn ze recent toch weer vanaf gestapt. Zwarte gaten groeien door het aantrekken van materie vanuit de omgeving of door het samensmelten met andere zwarte gaten. Maar de groei zorgt er ook voor dat materie in de omgeving wordt schoongeblazen, dus dat zorgt voor een verlaging van de groei.
Recent onderzoek laat zien dat het juist die primordiale zwarte gaten zijn die krankzinnig zwaar kunnen zijn, wel meer dan een miljoen keer zo zwaar als TON 618 – ding dong! Die primordiale zwarte gaten kunnen krankzinnig zwaar worden door de toevoer van… Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs), de hypothetische deeltjes donkere materie. Omdat WIMP’s niet reageren met licht straalt zo’n primordiale zwart gat veel minder hitte uit en daardoor belemmert hij niet door het schoonvegen van z’n omgeving zijn eigen groei. Hoe groot SLAB’s kunnen worden hangt af van hoe sterk WIMP’s met zichzelf reageren. Hier is het vakartikel over de krankzinnig zware zwarte gaten, verschenen in The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Bron: Universe Today.
Gewone baryonische massa i.p.v. WIMPs voldoet m.i. ook prima om die super BH te laten groeien, als er maar genoeg voorhanden is. Het is wel een compulsieve gedachte van vastgeroeste onderzoekers om telkens weer die niet aantoonbare deeltjes ter verklaring op te voeren. Het verhaal begon zo leuk….