Nu steeds meer gegevens van de Webb-ruimtetelescoop openbaar worden, beginnen onderzoekers deze te doorzoeken op kosmische rariteiten. Tijdens het bestuderen van beelden van de zogeheten COSMOS-WEB-survey ontdekten de Nederlandse astronoom Pieter van Dokkum van de Yale-universiteit en Gabriel Brammer van de Universiteit van Kopenhagen een bijzonder object dat ze de bijnaam Infinity Galaxy (‘Oneindigheidsstelsel’) gaven.
Het object bestaat uit twee compacte rode kernen – beide omgeven door een ring – waardoor het doet denken aan het oneindigheids-symbool (∞). De astronomen denken dat het is ontstaan door een frontale botsing tussen twee spiraalstelsels.
Vervolgwaarnemingen hebben aangetoond dat het Oneindigheidsstelsel een actief superzwaar zwart gat herbergt. Vreemd genoeg bevindt dit zwarte gat zich tussen de twee kernen in, binnen een enorme gaswolk. Van Dokkum en Brammer suggereren dat het zwarte gat daar ter plekke is ontstaan door de directe ineenstorting van een gaswolk – een proces dat het bestaan van sommige uitzonderlijk zware zwarte gaten kan verklaren die Webb in het vroege heelal heeft aangetroffen.
‘De ontdekking van een zwart gat dat zich niet in de kern van een groot sterrenstelsel bevindt is op zichzelf al ongewoon, maar wat nog ongewoner is, is het verhaal hoe het daar gekomen kan zijn. Waarschijnlijk is het daar niet zomaar terechtgekomen, maar heeft het zich daar gevormd. En vrij recent’, aldus de astronomen. ‘Met andere woorden: we denken dat we getuige zijn van de geboorte van een superzwaar zwart gat - iets wat nog nooit eerder is gezien.’
Hoe superzware zwarte gaten zijn ontstaan, is een vraag die astronomen al heel lang bezighoudt. Er bestaan grofweg twee theorieën voor: volgens de ene begint het met de ineenstorting van de kern van ster die als supernova explodeert. Dat kan resulteren in een zwart gat van ongeveer duizend zonsmassa’s. Als een heleboel van zulke zwarte gaten dicht bij elkaar worden gevormd, smelten deze na verloop van tijd vanzelf samen tot een veel groter zwart gat. Een probleem is wel dat dit fusieproces veel tijd kost, en Webb heeft al heel veel zeer zware zwarte gaten ontdekt in het vroege heelal – mogelijk zelfs onverklaarbaar veel.
De andere theorie stelt dat superzware zwarte gaten met een miljoen keer zoveel massa als onze zon rechtstreeks kunnen ontstaan door de ineenstorting van een grote gaswolk. Daarbij ontstaat het superzware zwarte gat in één keer, wat veel sneller gaat. Het probleem daarbij is dat ineenstortende gaswolken eerder sterren vormen dan zwarte gaten.
Op basis van de eigenschappen van het Oneindigheidsstelsel komen de astronomen tot het volgende scenario. Twee spiraalstelsels kwamen in botsing met elkaar en vormden daarbij de waargenomen ringen van sterren. Tijdens de botsing werd het gas in beide stelsels samengedrukt, waardoor zich een samenballing van gas vormde, die vervolgens ineenstortte tot een zwart gat. Van Dokkum en Brammer benadrukken overigens dat nog meer scenario’s denkbaar zijn. (EE)
Webb-ruimtetelescoop ontdekt mogelijk ‘rechtstreeks ingestort’ zwart gat
