Wetenschappers hebben nu bewijs geleverd van de ware omstandigheden in de hel, misschien omdat niemand ooit is teruggekeerd om het verhaal te vertellen. De hel wordt voorgesteld als een uiterst ongemakkelijke plek, heet en vijandig tegenover lichamelijke vormen van menselijk leven.

Dankzij een enorm astronomisch onderzoek van de hele hemel hebben we nu misschien wel de meest helse plek in het universum gevonden.

In een nieuw artikel in Nature Astronomy beschrijven we een zwart gat omringd door de grootste en helderste schijf van gevangen materie die ooit is ontdekt. Het object, genaamd J0529-4351, is daarom ook het helderste object dat tot nu toe in het heelal is gevonden.

Superzware zwarte gaten

Astronomen hebben in het heelal al ongeveer een miljoen snelgroeiende superzware zwarte gaten gevonden, het soort dat zich in de centra van sterrenstelsels bevindt en zo massief is als miljoenen of miljarden zonnen.

Om snel te kunnen groeien, trekken ze sterren en gaswolken uit hun stabiele banen en slepen ze deze naar een ring van rond de aarde draaiend materiaal, de zogenaamde accretieschijf. Eenmaal daar ontsnapt er heel weinig materiaal; de schijf is slechts een opslagpatroon voor materiaal dat binnenkort door het zwarte gat zal worden verslonden.

De schijf wordt verwarmd door wrijving terwijl het materiaal erin tegen elkaar wrijft. Stop er voldoende materiaal in en de gloed van de hitte wordt zo helder dat deze duizenden sterrenstelsels overtreft en de voedende waanzin van het zwarte gat zichtbaar maakt voor ons op aarde, meer dan 12 miljard lichtjaar verwijderd.

Het snelst groeiende zwarte gat in het universum

De accretieschijf van J0529-4351 straalt licht uit dat 500 biljoen keer intenser is dan dat van onze zon. Zo'n duizelingwekkende hoeveelheid energie kan alleen vrijkomen als het zwarte gat elke dag ongeveer een zonwaarde aan materiaal opeet.

Het moet ook al een grote massa hebben. Uit onze gegevens blijkt dat J0529-4351 15 tot 20 miljard keer de massa van onze zon is.

Voor zulke zwarte gaten hoef je niet bang te zijn. Het heeft meer dan 12 miljard jaar geduurd voordat het licht van dit monster ons bereikte, wat betekent dat het al lang geleden gestopt zou zijn met groeien.

In het nabije heelal zien we dat superzware zwarte gaten tegenwoordig meestal slapende reuzen zijn.

Zwarte gaten verliezen hun grip

Het tijdperk van de waanzin van het zwarte gat is voorbij, omdat het gas dat in sterrenstelsels rondzweeft grotendeels in sterren is veranderd. En na miljarden jaren hebben de sterren zichzelf in ordelijke patronen ingedeeld:ze bevinden zich meestal in lange, nette banen rond de zwarte gaten die in de kernen van hun sterrenstelsels slapen.

Zelfs als een ster plotseling naar het zwarte gat zou duiken, zou hij hoogstwaarschijnlijk een katapultmanoeuvre uitvoeren en weer in een andere richting ontsnappen.

Ruimtesondes gebruiken dit soort katapultmanoeuvres om een ​​impuls van Jupiter te krijgen om toegang te krijgen tot moeilijk bereikbare delen van het zonnestelsel. Maar stel je voor dat de ruimte drukker zou zijn en onze sonde er een zou tegenkomen die de andere kant op kwam:de twee zouden samen neerstorten en exploderen in een wolk van puin die snel in de atmosfeer van Jupiter zou vallen.

Dergelijke botsingen tussen sterren waren gebruikelijk in de wanorde van het jonge universum, en zwarte gaten waren de eerste begunstigden van de chaos.

Accretieschijven:een no-go-zone voor ruimtereizigers

Accretieschijven zijn toegangspoorten tot een plek waar niets terugkeert, maar ze zijn op zichzelf ook zeer onvriendelijk voor het leven. Ze lijken op gigantische stormcellen, waarvan de wolken gloeien bij temperaturen die enkele tienduizenden graden Celsius bereiken.

De wolken bewegen steeds sneller naarmate we dichter bij het gat komen, en snelheden kunnen oplopen tot 100.000 kilometer per seconde. Ze bewegen in een seconde zo ver als de aarde in een uur beweegt.

De schijf rond J0529-4351 heeft een doorsnede van zeven lichtjaar. Dat is anderhalf keer de afstand van de zon tot zijn dichtstbijzijnde buur, Alpha Centauri.

Waarom nu pas?

Als dit het helderste ding in het universum is, waarom is het dan pas nu opgemerkt? Kortom, het komt omdat het universum vol gloeiende zwarte gaten is.

De telescopen van de wereld produceren zoveel gegevens dat astronomen geavanceerde machine learning-tools gebruiken om dit allemaal te doorzoeken. Machine learning heeft van nature de neiging dingen te vinden die vergelijkbaar zijn met wat eerder is gevonden.

Dit maakt machinaal leren uitstekend in het vinden van alledaagse accretieschijven rond zwarte gaten (tot nu toe zijn er ongeveer een miljoen gedetecteerd), maar niet zo goed in het opsporen van zeldzame uitschieters zoals J0529-4351. In 2015 miste een Chinees team bijna een opmerkelijk snelgroeiend zwart gat dat door een algoritme was uitgekozen, omdat het te extreem leek om waar te zijn.

In ons recente werk wilden we de meest extreme objecten, de helderste en snelst groeiende zwarte gaten vinden, dus vermeden we het gebruik van machine learning-tools die zich lieten leiden door te veel voorkennis. In plaats daarvan hebben we ouderwetse methoden gebruikt om nieuwe gegevens over de hele hemel te doorzoeken, met uitstekende resultaten.

Ons werk was ook afhankelijk van het huidige tienjarige partnerschap van Australië met de European Southern Observatory.

Aangeboden door The Conversation

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.