Zwart gat trekt ster uit elkaar tot 'spaghettisliert'

Deze illustratie laat zien hoe een ster (op de voorgrond) wordt ‘gespaghettificeerd’ wanneer deze door een superzwaar zwart gat (achtergrond) wordt opgezogen tijdens een ‘tidal disruption event’. (ESO/M. Kornmesser)

Het verschijnsel, dat een tidal disruption event wordt genoemd, was met een afstand van iets meer dan 215 miljoen lichtjaar het meest nabije in zijn soort en werd ongekend gedetailleerd waargenomen¹.

Astronomen weten wat er in theorie tijdens zo’n tidal disruption event zou moeten gebeuren. Wanneer een onfortuinlijke ster zich te dicht in de buurt van een superzwaar zwart gat in het centrum van een sterrenstelsel waagt, wordt deze door de extreme zwaartekrachtsaantrekking van het zwarte gat tot dunne slierten materie uiteen getrokken oftewel 'gespaghettificeerd'. Wanneer die stellaire materie tijdens dit proces in het zwarte gat valt, komt een heldere uitbarsting van energie vrij, die astronomen kunnen detecteren.

Hoewel zo’n uitbarsting van licht krachtig en helder is, kostte het astronomen tot nu toe moeite om deze waar te nemen, omdat het verschijnsel vaak door een gordijn van stof en puin aan het zicht onttrokken wordt. Pas nu is het astronomen gelukt om meer over dit ‘gordijn’ te weten te komen. Ze hebben ontdekt dat wanneer een zwart gat een ster verzwelgt, deze met een krachtige stoot een deel van het ‘puin’ van de ster dat het zicht belemmert wegblaast.

De ontdekking was mogelijk omdat het nu onderzochte tidal disruption event, AT2019qiz, kort nadat de ster aan flarden werd getrokken werd opgemerkt. Omdat ze er zo vroeg bij waren, konden de astronomen daadwerkelijk zien hoe het gordijn van stof en puin werd opgetrokken toen het zwarte gat materiaal met snelheden tot 10.000 kilometer per seconde uitstootte en het zwarte gat overspoelde. AT2019qiz speelde zich af in een spiraalstelsel in het sterrenbeeld Eridanus, en werd gedurende zes maanden door de astronomen gevolgd. Daarbij zagen ze de uitbarsting in helderheid toenemen en vervolgens weer uitdoven.

In de daaropvolgende maanden werden diverse waarnemingen van de gebeurtenis gedaan, onder meer met X-shooter en EFOSC2 – twee krachtige instrumenten van de ESO-telescopen VLT en NTT, die in het noorden van Chili staan opgesteld. De snelle en uitgebreide waarnemingen op ultraviolette, optische, röntgen- en radio-golflengten lieten voor het eerst zien dat er een direct verband bestaat tussen het materiaal dat van de ster wegstroomt en de heldere flits die optreedt wanneer deze door het zwarte gat wordt verzwolgen. De onfortuinlijke ster had ongeveer net zoveel massa als onze zon, en ongeveer de helft ervan werd door het zwarte gat, dat meer dan een miljoen keer massarijker is, opgeslokt.

Noten

1. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 12 oktober