Dr. Jerry Orosz van de Universiteit Utrecht heeft samen met dr. Erik Kuulkers van de Stichting Ruimteonderzoek Nederland en collega- astronomen ontdekt dat de röntgenbron V4641 Sagittarii (een variabele ster in het sterrenbeeld Boogschutter), een exotisch dubbelstersysteem is waarbij een van de partners een zwart gat is. Gedurende een actieve fase in september 1999 spuugde het zwart gat materie weg met een record snelheid van 99 procent van de lichtsnelheid.
V4641 Sgr is in meerdere opzichten uniek. Misschien wel het meest exotische aspect is de ongewone chemische samenstelling van de ster die om het zwarte gat draait. Uit analyse van het sterlicht blijkt dat er twee tot tien keer meer stikstof, zuurstof, calcium, magnesium en titanium voorkomt dan je normaal zou verwachten in zulke sterren. Deze elementen komen vooral vrij tijdens supernova explosies. Orosz speculeert dat deze materie afkomstig is van de supernova explosie die het zwarte gat deed ontstaan, waarbij die materie op het oppervlak van de begeleidende ster terecht is gekomen.
Eenzelfde ongewone samenstelling is eerder gevonden in de röntgendubbelster V1033 Scorpii. Sommige astronomen stellen dat V1033 Scorpii een overblijfsel is van een extreem krachtige supernova explosie, ook wel `hypernova' genoemd. Zulke objecten zijn waarschijnlijk een van de oorzaken van gammaflitsen.
Gammaflitsen (Gamma Ray Bursts) zijn gigantische explosies in het heelal, die tot nu toe alleen op miljarden lichtjaren afstand zijn waargenomen. Mede daarom weet men niet precies wat er de oorzaak van is. Een overblijfsel van zo'n gammaflits in onze eigen Melkweg, op de relatief korte afstand van enige tienduizenden lichtjaren, zou dus een buitenkansje zijn volgens Orosz: "Voor het eerst kunnen we nu echt het mogelijk verband tussen zwarte gaten en gammaflitsen in detail bestuderen." Hij presenteerde de bevindingen van hem en zijn Nederlandse en Amerikaanse collega's 10 januari op de bijeenkomst van de Amerikaanse Astronomische Gemeenschap (AAS) in San Diego, Californië.
Een zwart gat is een object met zo'n intens zwaartekrachtsveld dat niets, zelfs niet het licht, eruit kan ontsnappen. Röntgendubbelsterren geven op het moment het beste bewijs voor het bestaan van zwarte gaten met massa's van enkele zonsmassa's. In deze röntgendubbelsterren volgt een gewone ster een nauwe baan om een zwart gat dat gevormd is na een supernova-explosie van een zeer zware ster. Het zwarte gat trekt door zijn enorme zwaartekracht materie van de begeleidende ster weg. Deze materie wordt in een soort draaikolk, de accretieschijf, rond het zwarte gat getrokken, waar het vervolgens in valt. Hierbij komt zoveel energie vrij, dat intense röntgen straling uitgezonden wordt.
V4641 Sagittarii valt in de categorie van röntgendubbelsterren die een grote variatie in helderheid vertonen. Dit zijn bronnen waarbij het zwarte gat zwaarder is dan de begeleidende ster. Zo'n dubbelster 'slaapt' een groot gedeelte van de tijd en is daardoor tientallen jaren nauwelijks zichtbaar, maar kan plotseling een aantal dagen tot een paar maanden een van de helderste sterren worden.
Contact:
Jerome A. Orosz
Sterrenkundig Instituut Universiteit Utrecht
J.A.Orosz@astro.uu.nl
Erik Kuulkers
Stichting Ruimteonderzoek Nederland (SRON)
E.Kuulkers@sron.nl