Een internationaal team van astronomen, waaronder Elisa Costantini (SRON), heeft voor het eerst licht waargenomen afkomstig van de achterkant van een zwart gat. Deze straling komt oorspronkelijk uit de corona rondom het zwarte gat, als röntgenstraling. Na een reeks sterke röntgenflitsen vanaf de voorkant volgde een serie zwakke flitsen, die vanaf de achterkant moeten zijn weerkaatst op de accretieschijf rond het zwarte gat.
Terwijl de onderzoekers een superzwaar zwart gat bekeken dat lustig röntgenstraling aan het rondstrooien was in het centrum van een sterrenstelsel hier 800 miljoen lichtjaar vandaan, viel ze een interessant patroon op. Ze zagen een reeks heldere röntgenflitsen—spannend, maar niet ongehoord—en toen ving de telescoop iets onverwachts op: een stel röntgenflitsen die zwakker, later en van een andere golflengte waren. De oorspronkelijke motivatie achter het onderzoek was om een mysterieuze eigenschap van veel zwarte gaten te onderzoeken: zijn corona. Als kosmisch gas richting een superzwaar zwart gat valt vormt het een zogenoemde corona rondom het zwarte gat, waarbij het röntgenstraling uitzendt. Dit röntgenlicht kan worden bestudeerd om een zwart gat te karakteriseren en in kaart te brengen.
Het gas binnen een corona wordt miljoenen graden heet; genoeg om elektronen van atomen te scheiden, zodat er een gemagnetiseerd plasma ontstaat. De magnetische veldlijnen zitten gevangen in de krachtige rotatie van het zwarte gat, waardoor ze zodanig opgewonden en verstrikt raken dat ze uiteindelijk breken. Dit proces is zo vergelijkbaar met wat er rondom onze Zon gebeurt dat het dezelfde naam heeft gekregen: corona. Voor hun onderzoek richtten de astronomen de ruimtetelescopen NuSTAR (NASA) en XMM-Newton (ESA) op het sterrenstelsel I Zwicky 1. Ze detecteerden een reeks röntgenflitsen, en terwijl ze die bestudeerden merkten ze een serie zwakkere flitsen op. Ze kwamen erachter dat dit dezelfde flitsen zijn, maar dan van de achterkant, als echo teruggekaatst op de accretieschijf rond het zwarte gat—een eerste glimp van de achterkant van een zwart gat.
'Hoewel we eraan gewend zijn dat accretieschijven vaak flitsen uitzenden en grillig gedrag vertonen, was dit de eerste keer dat we er een paar van konden gebruiken om de achterkant van het zwarte gatsysteem op te sporen,' zegt Costantini. 'Dit zou een nieuw hoofdstuk kunnen inluiden voor het onderzoek naar accretieschijven.' De toekomstige Athena-röntgentelescoop, die in 2031 wordt gelanceerd en waar SRON belangrijke bijdragen aan levert, biedt mogelijkheden om corona's rond zwarte gaten tot in nog meer detail te bestuderen.
Dit onderzoek is uitgevoerd onder leiding van Stanford University. Co-auteurs zijn aangesteld bij Saint Mary’s University, SRON Netherlands Institute for Space Research, Universiteit van Amsterdam and The Pennsylvania State University.
Bron: SRON
