Astronomen hebben het meest directe bewijs tot nu toe gevonden van een zwart gat dat het weefsel van de ruimtetijd vervormt, een fenomeen dat werd voorspeld door Einsteins algemene relativiteitstheorie. De waarneming, gedaan in 2024, legt vast wat er gebeurt als een ster met geweld uit elkaar wordt gescheurd door een superzwaar zwart gat op 400 miljoen lichtjaar afstand.
Frame slepen bevestigd
Dit effect, bekend als frame-slepen of het Lense-Thirring-effect, lijkt op hoe een draaiende lepel honing met zich meesleept. Massieve roterende objecten, zoals zwarte gaten, draaien de ruimtetijd om hen heen, en deze kromming is het sterkst het dichtst bij het object zelf. Hoewel dit nieuwe geval eerder rond de aarde werd waargenomen (hoewel zwak), toont het het fenomeen op galactische schaal en biedt het natuurkundigen een natuurlijk laboratorium.
Waarom dit belangrijk is: Tot nu toe waren deze effecten moeilijk rechtstreeks te bestuderen. Zwarte gaten bevinden zich te ver weg en subtiele verschuivingen in de ruimtetijd zijn moeilijk te meten zonder een dramatische gebeurtenis. Deze observatie biedt een echte bevestiging van een hoeksteen van de moderne natuurkunde.
Stellaire disruptie onthult de twist
De gebeurtenis vond plaats in het sterrenstelsel LEDA 145386, waar een ster te dicht bij een zwart gat dwaalde dat ongeveer vijf miljoen keer de massa van onze zon heeft. In januari 2024 detecteerde de Zwicky Transient Facility een plotselinge, intense opheldering – de signatuur van een getijdenverstoring (TDE). Dit gebeurt wanneer de zwaartekracht van een zwart gat een ster overweldigt, waardoor deze in flarden wordt uitgerekt voordat deze wordt opgegeten.
Astronomen volgden de nasleep en merkten ongewoon gedrag op: röntgen- en radio-emissies van het zwarte gat fluctueerden elke 19,6 dagen synchroon, met extreme variaties in helderheid. Deze gesynchroniseerde fluctuaties wezen op een fundamentele instabiliteit: de hele accretieschijf (het wervelende puin van de vernietigde ster) en de materiaalstralen die uit het zwarte gat werden geworpen, wiebelden als een tol.
Wiebelende jetsen en zwaartekrachtvelden
Terwijl de resten van de ster in het zwarte gat wervelden, werd er wat materiaal in krachtige stralen langs de magnetische veldlijnen van het zwarte gat naar buiten geblazen. De gesynchroniseerde fluctuaties in röntgen- en radiolicht suggereren dat dit hele systeem – schijf en jets – star gekoppeld is en rond de rotatie-as van het zwarte gat draait.
Belangrijkste afhaalmaaltijden: Deze wiebel is niet willekeurig. Het is een direct gevolg van de rotatie van het zwarte gat die de ruimtetijd met zich meesleept, een proces dat een ‘gravitomagnetisch veld’ genereert, net zoals roterende geladen objecten magnetische velden creëren.
Deze waarneming bevestigt dat zwarte gaten niet alleen de ruimte vervormen, maar deze ook actief verdraaien, waardoor de beweging van nabije objecten wordt beïnvloed. De bevindingen bieden nieuw inzicht in hoe materiaal zich rond superzware zwarte gaten gedraagt en hoe hun spin het omringende universum beïnvloedt.
In wezen toont deze gebeurtenis de algemene relativiteitstheorie in actie, wat bevestigt dat zwarte gaten de ruimtetijd vervormen zoals voorspeld, en dat hun rotatie waarneembare effecten op de omringende omgeving creëert.
