Nieuwe waarnemingen van het eerste zwarte gat dat ooit is ontdekt, hebben ertoe geleid dat astronomen zich afvragen wat ze weten over de meest mysterieuze objecten van het heelal.

Vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , het onderzoek toont aan dat het systeem dat bekend staat als Cygnus X-1 het meest massieve zwarte gat met stellaire massa bevat dat ooit is gedetecteerd zonder het gebruik van zwaartekrachtgolven.

Cygnus X-1 is een van de dichtstbijzijnde zwarte gaten bij de aarde. Het werd ontdekt in 1964 toen een paar geigertellers werden gedragen aan boord van een suborbitale raket die vanuit New Mexico werd gelanceerd.

Het object was de focus van een beroemde wetenschappelijke weddenschap tussen natuurkundigen Stephen Hawking en Kip Thorne, met Hawking die in 1974 wedde dat het geen zwart gat was. Hawking gaf de weddenschap in 1990 toe.

In dit nieuwste werk een internationaal team van astronomen gebruikte de Very Long Baseline Array - een radiotelescoop ter grootte van een continent bestaande uit 10 schotels verspreid over de Verenigde Staten - samen met een slimme techniek om afstanden in de ruimte te meten.

"Als we hetzelfde object vanaf verschillende locaties kunnen bekijken, we kunnen de afstand van ons berekenen door te meten hoe ver het object lijkt te bewegen ten opzichte van de achtergrond, " zei hoofdonderzoeker, Professor James Miller-Jones van de Curtin University en het International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR).

"Als je je vinger voor je ogen houdt en er met één oog tegelijk naar kijkt, je zult merken dat je vinger van de ene plek naar de andere lijkt te springen. Het is precies hetzelfde principe."

"Gedurende zes dagen hebben we een volledige baan van het zwarte gat waargenomen en waarnemingen gebruikt die in 2011 met hetzelfde systeem met dezelfde telescooparray zijn gemaakt. Professor Miller-Jones zei. "Deze methode en onze nieuwe metingen laten zien dat het systeem verder weg is dan eerder werd gedacht, met een zwart gat dat aanzienlijk massiever is."

Co-auteur professor Ilya Mandel van de Monash University en het ARC Center of Excellence in Gravitational Wave Discovery (OzGrav) zei dat het zwarte gat zo enorm is dat het eigenlijk een uitdaging is hoe astronomen dachten dat ze gevormd waren.

"Sterren verliezen massa aan hun omgeving door stellaire winden die van hun oppervlak wegblazen. Maar om een ​​zwart gat zo zwaar te maken, we moeten de hoeveelheid massa die heldere sterren tijdens hun leven verliezen, verminderen", zei hij.

"Het zwarte gat in het Cygnus X-1-systeem begon zijn leven als een ster met ongeveer 60 keer de massa van de zon en stortte tienduizenden jaren geleden in, "zei hij. "Ongelooflijk, het draait elke vijf en een halve dag om zijn begeleidende ster - een superreus - op slechts een vijfde van de afstand tussen de aarde en de zon.

"Deze nieuwe waarnemingen vertellen ons dat het zwarte gat meer dan 20 keer de massa van onze zon is - een toename van 50 procent ten opzichte van eerdere schattingen."

Xueshan Zhao is een co-auteur van het papier en een Ph.D. kandidaat die studeert aan de National Astronomical Observatories - onderdeel van de Chinese Academie van Wetenschappen (NAOC) in Peking.

"Met behulp van de bijgewerkte metingen voor de massa van het zwarte gat en de afstand tot de aarde, Ik kon bevestigen dat Cygnus X-1 ongelooflijk snel ronddraait - heel dicht bij de lichtsnelheid en sneller dan enig ander zwart gat dat tot nu toe is gevonden, " ze zei.

"Ik sta aan het begin van mijn onderzoekscarrière, dus deel uitmaken van een internationaal team en helpen bij het verfijnen van de eigenschappen van het eerste zwarte gat dat ooit is ontdekt, is een geweldige kans geweest."

Volgend jaar, 's werelds grootste radiotelescoop - de Square Kilometre Array (SKA) - zal beginnen met de bouw in Australië en Zuid-Afrika.

"Het bestuderen van zwarte gaten is als een licht schijnen op het best bewaarde geheim van het universum - het is een uitdagend maar opwindend onderzoeksgebied, " zei professor Miller-Jones.

"Terwijl de volgende generatie telescopen online komt, hun verbeterde gevoeligheid onthult het heelal in steeds meer detail, gebruikmakend van tientallen jaren van inspanningen die wetenschappers en onderzoeksteams over de hele wereld hebben geïnvesteerd om de kosmos en de exotische en extreme objecten die er bestaan ​​beter te begrijpen.

"Het is een geweldige tijd om astronoom te zijn."