Hoe een zwart gat een ster in slierten uit elkaar trekt en op opslokt

Artist’s impression van het uiteentrekken van een ster door een superzwaar zwart gat (achtergrond). Het zwarte gat verzwelgt vervolgens de slierten materiaal. Astronomen nemen deze gebeurtenis waar als een krachtige lichtflits.  beeld ESO, M. Kornmesser

Astronomen van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) hebben voor het eerst tot in detail waargenomen hoe een zwart gat een ster aan flarden trekt. Door telescopen namen ze een zeldzaam heldere uitbarsting van licht waar.

„Het idee dat een zwart gat een nabije ster ‘opzuigt’, klinkt als sciencefiction. Maar dat is precies wat er gebeurt”, zegt Matt Nicholl van de universiteit van Birmingham. Hij is hoofdauteur van het artikel dat maandag in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society verscheen.

De astronomen noemen dit verschijnsel ”tidal disruption”: een zwart gat trekt de ster uit elkaar tot ‘spaghettislierten’ en slokt die vervolgens op. De theorie van ”tidal disruption” is al langer bekend. „Wanneer een ster te dicht in de buurt van een superzwaar zwart gat in het centrum van een sterrenstelsel komt, wordt deze door de extreme zwaartekracht van het zwarte gat tot dunne slierten materie uiteengetrokken”, legt mede-auteur Thomas Wevers van ESO in Chili uit.

Zoiets komt niet vaak voor, en het laat zich volgens de astronomen meestal moeilijk bestuderen. Dat komt onder meer door de enorme afstand, die in dit geval van iets meer dan 215 miljoen lichtjaar bedroeg.

Wanneer zulke slierten in het zwarte gat vallen, kunnen astronomen een heldere, krachtige uitbarsting van licht waarnemen. Vaak lukt dat niet, omdat stof en puin de lichtflitsen aan het zicht onttrekken. Maar in dit geval hielp het zwarte gat de astronomen een handje.

„Wanneer een zwart gat een ster verzwelgt, kan deze met een krachtige stoot energie stof en puin wegblazen dat ons zicht belemmert”, verklaart Samantha Oates van de universiteit van Birmingham. Deze energie komt vrij wanneer het zwarte gat een deel van het materiaal van de ster naar buiten blaast.

„Omdat we er deze keer vroeg bij waren, konden we daadwerkelijk zien hoe het ‘gordijn’ van stof en puin verdween toen het zwarte gat materiaal met snelheden tot 10.000 kilometer per seconde uitstootte”, zegt Kate Alexander van de Northwestern University (VS). De astronomen zagen de uitbarsting in helderheid toenemen en vervolgens weer uitdoven.

De ”tidal disruption” kreeg de naam AT2019qiz, en speelde zich af in een spiraalstelsel in het sterrenbeeld Eridanus. Een combinatie van ultraviolette, optische, röntgen- en radio-golflengten liet voor het eerst zien dat het materiaal dat van de ster wegstroomt een heldere flits veroorzaakt wanneer dat door het zwarte gat wordt verzwolgen. Nicholl: „De ster had ongeveer net zoveel massa als onze eigen zon. Ongeveer de helft daarvan werd opgeslokt door het monsterlijke zwarte gat, dat meer dan een miljoen keer zwaarder is.”