Twee superzware zwarte gaten ontdekt die in slechts twee jaar om elkaar heen draaien

Credit: Caltech/R. Hurt (IPAC)

Sterrenkundigen hebben in het hart van een sterrenstelsel op negen miljard lichtjaar afstand van ons twee superzware zwarte gaten ontdekt die in slechts twee jaar om elkaar heen draaien. Ze vormen daarmee het paar superzware zwarte gaten dat het dichtst bij elkaar staat, voor zover nu bekend. Het paar staat in de blazar genaamd PKS 2131-021 – een blazar is een quasar wiens energetische straalstroom recht op de aarde is gericht, gelukkig voor ons op een veilig afstand – en het is een team van sterrenkundigen onder leiding van Sandra O’Neill (Universiteit van Caltech) die ‘m heeft onderzocht. Door vijf radiotelescopen is PKS 2131-021 afgelopen 45 jaar (!) bestudeerd en dat laat zien dat de straling varieert met een kromme die men sinusoïdaal noemt – zie de grafiek hieronder.

Credit: Tony Readhead/Caltech

Uit de waarnemingen heeft men afgeleid dat de twee zwarte gaten, die elk honderden miljoenen keren zo zwaar als de zon zijn, 2.000 Astronomische Eenheid van elkaar afstaan, dat is 50 keer de afstand tussen de zon en Pluto, bijna 300 miljard km. Er is nog een ander paar superzware zwarte gaten bekend, die om elkaar heen draaien en dat is het paar in de quasar OJ 287. Alleen dat paar staat 10 tot 100 keer verder van elkaar af en draait in negen jaar om elkaars gemeenschappelijke zwaartepunt. Men verwacht dat de twee zwarte gaten van PKS 2131-021 steeds dichter bij elkaar komen en dat ze daarbij energie verliezen door het uitzenden van zwaartekrachtgolven, rimpels in de ruimtetijd. Over zo’n 10.000 jaar zullen ze botsen en dan samensmelten tot één nog groter superzwaar zwart gat. Dat zal gepaard gaan met zeer extreme zwaartekrachtgolven. Met toekomstige zwaartekrachtdetectoren, zoals de pulsar timing arrays, hoopt men de zwaartekrachtgolven al te kunnen detecteren voordat die samensmelting een feit is.

In het geval van PKS 2131-021 is het één van de zwarte gaten wiens straalstroom naar de aarde is gericht. Een impressie daarvan zie je in de animatie hieronder.

Credit: Caltech/R. Hurt (IPAC)

Hier het vakartikel over de waarnemingen aan PKS 2131–021, verschenen in The Astrophysical Journal Letters, 2022; 926 (2): L35. Bron: Caltech.

Gerelateerde Astroblogs:

Het begeleidende superzware zwarte gat in quasar OJ 287 is voor het eerst apart gespot Webb en Chandra hebben het verst verwijderde superzware zwarte gat ooit ontdekt Webb ziet veel lichtzwakke rode stipjes: baby-quasars in het vroege heelal