Astronomen hebben waargenomen wat lijkt op de stille vorming van een zwart gat in de Andromedanevel, wat een van de duidelijkste bevestigingen tot nu toe is dat sterren in deze zwaartekrachtbronnen kunnen instorten zonder de dramatische supernova-explosies die traditioneel worden verwacht. De ontdekking, gebaseerd op de analyse van NASA’s NEOWISE-missiegegevens, trekt eerdere aannames over de vorming van zwarte gaten in twijfel en suggereert dat deze wellicht veel vaker voorkomen dan eerder werd aangenomen.
De plotselinge verdwijning van een ster
De ster, genaamd M31-2014-DS1, bevond zich op ongeveer 2,5 miljoen lichtjaar van de aarde. Oorspronkelijk scheen hij met ongeveer 100.000 keer de helderheid van onze zon, vergelijkbaar met de bekende rode superreus Betelgeuze in Orion. In de loop van een decennium, beginnend rond 2014, werd de ster gestaag zwakker voordat hij in 2023 effectief verdween – tot slechts een tienduizendste van zijn oorspronkelijke helderheid. Het team, onder leiding van astronoom Kishalay De van Columbia University, merkte de anomalie aanvankelijk op tijdens het beoordelen van NEOWISE-archiefgegevens.
“Sterren die zo helder en zo massief zijn, verdwijnen niet zomaar willekeurig in de duisternis,” zei De, herinnerend aan het moment waarop vervolgobservaties bij het Keck Observatorium op Hawaï geen spoor van de ster aan het licht brachten. Daaropvolgende verificatie met de Hubble-ruimtetelescoop bevestigde de verdwijning.
Gevestigde theorie uitdagen
Jarenlang stelde de dominante theorie dat zwarte gaten alleen ontstaan door de ineenstorting van extreem zware sterren, met als hoogtepunt een spectaculaire supernova. M31-2014-DS1 woog echter slechts 13 keer de massa van onze zon – relatief klein volgens typische normen voor het vormen van zwarte gaten. Dit vergroot de mogelijkheid dat sterren van gemiddelde grootte stilletjes onder hun eigen zwaartekracht kunnen instorten en zwarte gaten kunnen vormen zonder de gewelddadige verdrijving van materie.
De implicaties zijn aanzienlijk: als een ster van deze omvang een zwart gat kan worden zonder een supernova, dan bevat het universum waarschijnlijk veel meer zwarte gaten dan eerder werd geschat. Dit verandert ons begrip van de evolutie van sterren en de populatie van zwarte gaten in sterrenstelsels.
Wat blijft er achter?
De ineenstorting lijkt snel te hebben plaatsgevonden, mogelijk binnen enkele uren. Wat overblijft is niet de ster zelf, maar een zwakke infraroodgloed van stof en gas dat rond het nieuw gevormde zwarte gat spiraalt. Dit materiaal draait te snel rond om er direct in te vallen en vormt een roterende schijf die het zwarte gat in de loop van de tijd langzaam zal voeden – vergelijkbaar met water dat door een afvoer dwarrelt.
Toekomstige observaties
Verwacht wordt dat deze infraroodsignatuur de komende decennia zal vervagen naarmate het resterende puin naar binnen spiraalt. De relatief korte nabijheid van de Andromedanevel betekent dat dit proces zichtbaar zal blijven voor krachtige observatoria zoals de James Webb Space Telescope (JWST). Hoewel het rechtstreeks in beeld brengen van het zwarte gat zelf momenteel onze technologische mogelijkheden te boven gaat, verwachten astronomen dat naarmate het omringende gas opklaart, er uiteindelijk hoogenergetische röntgenstraling kan ontstaan, die verdere bevestiging zal bieden.
Deze ontdekking biedt een nieuwe methode om soortgelijke gebeurtenissen te identificeren: in plaats van miljarden sterren te monitoren op plotselinge verdwijningen, kunnen astronomen nu zoeken naar korte infraroodopflakkeringen – mogelijke indicatoren voor een naderende stille ineenstorting.
De verdwijnende ster in Andromeda biedt een uniek kijkje in de sterdood, wat erop wijst dat zwarte gaten zich op subtielere manieren kunnen vormen dan eerder werd gedacht en dat ze veel vaker voorkomen in het universum dan we ons ooit hadden voorgesteld.
