Theorie zwarte gaten toch minder zwart-wit

Het leek altijd zo simpel: een extreem zware ster stort aan het eind van zijn leven ineen tot een zwart gat; iets lichtere sterren eindigen als kleine, compacte neutronensterren. Een publicatie van Europese sterrenkundigen in het vakblad Astrophysical Journal zet echter vraagtekens bij dat idee.

Als een zware ster is opgebrand, ontploft hij als supernova, maar de kern van de geëxplodeerde ster stort juist ineen onder zijn eigen gewicht. Wat overblijft is in de meeste gevallen een neutronenster: een supercompact hemellichaam van een kilometer of twintig in middellijn. Eén theelepel neutronenstermaterie weegt ongeveer zoveel als de Mount Everest.

Is de oorspronkelijke ster extreem zwaar, dan stort de kern nog verder ineen, tot een zwart gat – een gebied in de ruimte waar de zwaartekracht zo sterk is dat er zelfs geen licht uit kan ontsnappen. Algemeen wordt aangenomen dat sterren die meer dan vijfentwintig keer zo zwaar zijn als de zon hun leven eindigen als zwart gat.

Met de Europese Very Large Telescope is nu echter een neutronenster bestudeerd waarvan is vast komen te staan dat hij het overblijfsel is van een ster die ooit minstens veertig keer zo zwaar was als de zon. De neutronenster bevindt zich in de sterrenhoop Westerlund 1, op zestienduizend lichtjaar afstand van de aarde. Hij valt op door zijn extreem sterke magneetveld.

Dat de voorloper van deze ‘magnetar’ ooit zo’n extreem zware ster is geweest, volgt uit metingen aan andere zware sterren in de sterrenhoop. Al die sterren zijn een paar miljoen jaar geleden vrijwel tegelijkertijd ontstaan. Geen van de sterren in Westerlund 1 is echter zwaarder dan veertig zonsmassa’s. Omdat zware sterren een kortere levensduur hebben dan lichtere sterren, moet de voorloper van de magnetar dus zwaarder zijn geweest dan veertig zonsmassa’s, anders had hij nog geen supernova-explosie ondergaan.

De reuzenster is tijdens zijn korte leven waarschijnlijk heel veel massa kwijtgeraakt, misschien omdat hij deel uit heeft gemaakt van een dubbelstersysteem waarin materieoverdracht plaatsvond.

Hoe de vork precies in de steel zit, is echter niet bekend. Volgens teamlid Norbert Langer van de Universiteit Utrecht roepen de nieuwe metingen ‘de netelige vraag op hoe zwaar een ster moet zijn voordat hij ineen stort tot een zwart gat.’

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden