NASA-experts hebben een kleine geanimeerde video gemaakt die de grootsheid van de grootste bekende zwarte gaten laat zien. Deze monsters liggen op de loer in de centra van de meeste grote sterrenstelsels, waaronder onze Melkweg, en bevatten 100 tot tientallen miljarden keren meer massa dan onze zon.
"Directe metingen, waarvan er vele zijn gedaan met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop, bevestigen de aanwezigheid van meer dan 100 superzware zwarte gaten", zeggen de wetenschappers. - Hoe worden ze zo groot? Als sterrenstelsels botsen, kunnen hun zwarte gaten uiteindelijk ook samensmelten."
In 2019 en 2022 nam het planetaire netwerk van radioobservatoria EHT (Event Horizon Telescope) de eerste beelden van gigantische zwarte gaten in de centra van respectievelijk de M87- en Melkwegstelsels. De beelden toonden een heldere ring van heet gas rond een cirkelvormig gebied van duisternis.
Elk licht dat de waarnemingshorizon passeert - het punt van terugkeer van het zwarte gat - zit voor altijd vast, en elk licht dat er dichtbij komt, wordt omgeleid door de intense zwaartekracht van het zwarte gat. Samen creëren deze effecten een "schaduw" die ongeveer twee keer zo groot is als de daadwerkelijke waarnemingshorizon van het zwarte gat.
Een nieuwe NASA-animatie verzamelt 10 superzware zwarte gaten in het centrum van hun sterrenstelsels, waaronder de Melkweg en M87, en schaalt ze naar de grootte van hun schaduwen. Het begint allemaal met de zon, waarna de camera geleidelijk uitzoomt om steeds grotere zwarte gaten te onthullen.
Het eerste is het dwergstelsel 1601+3113, dat een zwart gat bevat met een massa van 100 zonnen. Het zwarte gat in het hart van ons melkwegstelsel, Sagittarius A* genaamd, heeft de massa van 4,3 miljoen zonnen en de diameter van zijn schaduw is ongeveer de helft van de diameter van de baan van Mercurius in ons zonnestelsel.
De animatie toont twee superzware zwarte gaten in een sterrenstelsel dat bekend staat als NGC 7727. Ze staan ongeveer 1600 lichtjaar uit elkaar en het ene weegt 6 miljoen zonsmassa's, terwijl het andere meer dan 150 miljoen weegt. Astronomen zeggen dat binnen de komende 250 miljoen jaar ze zullen samensmelten.
"Sinds 2015 hebben zwaartekrachtgolfobservatoria op aarde de versmelting van zwarte gaten met enkele tientallen zonsmassa's gedetecteerd als gevolg van de kleine pulsaties in de ruimte-tijd die deze gebeurtenissen veroorzaken", zeggen astrofysici. "Het samenvoegen van superzware zwarte gaten creëert golven met veel lagere frequenties die kunnen worden gedetecteerd met behulp van een ruimteobservatorium, miljoenen keren groter dan hun terrestrische tegenhangers."
Daarom werkt NASA samen met ESA aan de ontwikkeling van de LISA-missie, die naar verwachting in het komende decennium van start gaat. LISA (Laser Interferometer Space Antenna) zal bestaan uit een constellatie van drie ruimtevaartuigen die miljoenen kilometers laserstralen zullen afschieten en zwaartekrachtgolven zullen detecteren die voortkomen uit samensmeltende zwarte gaten met massa's tot enkele honderden miljoen zonnen.
https://youtu.be/jU1DsipURcM
Op grotere schaal toont de animatie het zwarte gat M87, nu met een bijgewerkte massa van 5,4 miljard zonnen. Zijn schaduw is zo groot dat zelfs een lichtstraal die met een snelheid van 1 miljard km/u reist er ongeveer 2,5 dag over zou doen. In de finale zien we een echte reus - TON 618. Dit monster bevat meer dan 60 miljard zonsmassa's en heeft een schaduw die zo groot is dat het weken zou kosten om er een lichtstraal overheen te steken.
Lees ook: