Wetenschappers hebben lang getheoretiseerd dat superzware zwarte gaten door de ruimte kunnen dwalen, maar het is moeilijk gebleken om ze op heterdaad te betrappen.

Nutsvoorzieningen, onderzoekers van het Centrum voor Astrofysica | Harvard &Smithsonian hebben het duidelijkste geval tot nu toe geïdentificeerd van een superzwaar zwart gat in beweging. Hun resultaten worden vandaag gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift .

"We verwachten niet dat de meeste superzware zwarte gaten in beweging zijn; ze zijn meestal tevreden om gewoon rond te zitten, " zegt Dominic Pesce, een astronoom van het Center for Astrophysics die de studie leidde. "Ze zijn gewoon zo zwaar dat het moeilijk is om ze op gang te krijgen. Bedenk hoeveel moeilijker het is om een ​​bowlingbal in beweging te krijgen dan om een ​​voetbal te trappen - als je je realiseert dat in dit geval, de 'bowlingbal' is enkele miljoenen keren de massa van onze zon. Dat zal een behoorlijk krachtige trap vergen."

Pesce en zijn medewerkers hebben de afgelopen vijf jaar gewerkt aan het observeren van deze zeldzame gebeurtenis door de snelheden van superzware zwarte gaten en sterrenstelsels te vergelijken.

"We vroegen:zijn de snelheden van de zwarte gaten hetzelfde als de snelheden van de sterrenstelsels waarin ze zich bevinden?" hij legt uit. "We verwachten dat ze dezelfde snelheid hebben. Als ze dat niet doen, dat betekent dat het zwarte gat is verstoord."

Voor hun zoektocht het team onderzocht aanvankelijk 10 verre sterrenstelsels en de superzware zwarte gaten in hun kernen. Ze bestudeerden specifiek zwarte gaten die water bevatten in hun accretieschijven - de spiraalstructuren die naar binnen draaien in de richting van het zwarte gat.

Terwijl het water rond het zwarte gat draait, het produceert een laserachtige straal radiolicht die bekend staat als een maser. Wanneer bestudeerd met een gecombineerd netwerk van radioantennes met behulp van een techniek die bekend staat als zeer lange basislijninterferometrie (VLBI), masers kunnen helpen de snelheid van een zwart gat heel nauwkeurig te meten, zegt Pesce.

De techniek hielp het team te bepalen dat negen van de 10 superzware zwarte gaten in rust waren, maar één viel op en leek in beweging te zijn.

Gelegen op 230 miljoen lichtjaar van de aarde, het zwarte gat bevindt zich in het centrum van een sterrenstelsel genaamd J0437+2456. Zijn massa is ongeveer drie miljoen keer die van onze zon.

Met behulp van vervolgobservaties met de Arecibo en Gemini Observatoria, het team heeft nu hun eerste bevindingen bevestigd. Het superzware zwarte gat beweegt met een snelheid van ongeveer 110, 000 mijl per uur binnen de melkweg J0437+2456.

Maar wat de beweging veroorzaakt, is niet bekend. Het team vermoedt dat er twee mogelijkheden zijn.

"Misschien observeren we de nasleep van twee superzware zwarte gaten die samensmelten, " zegt Jim Condon, een radioastronoom van het National Radio Astronomy Observatory die bij het onderzoek betrokken was. "Het resultaat van zo'n fusie kan ervoor zorgen dat het pasgeboren zwarte gat terugdeinst, en misschien kijken we ernaar terwijl het terugdeinst of terwijl het weer tot rust komt."

Maar er is nog een misschien nog spannender:het zwarte gat kan deel uitmaken van een binair systeem.

"Ondanks elke verwachting dat ze er echt in overvloed zouden moeten zijn, wetenschappers hebben het moeilijk gehad om duidelijke voorbeelden van binaire superzware zwarte gaten te identificeren, " zegt Pesce. "Wat we zouden kunnen zien in het sterrenstelsel J0437+2456 is een van de zwarte gaten in zo'n paar, terwijl de andere verborgen blijft voor onze radiowaarnemingen vanwege het ontbreken van maser-emissie."

Verdere waarnemingen, echter, uiteindelijk nodig zal zijn om de ware oorzaak van de ongewone beweging van dit superzware zwarte gat te achterhalen.