In de astrofysica gaat de theorie vaak tientallen jaren vooraf aan de waarneming. De speciale relativiteitstheorie van Einstein voorspelde zwaartekrachtlensvorming, maar pas veel later konden telescopen dit bevestigen. Nu, dankzij de ongekende gevoeligheid van de James Webb Ruimtetelescoop, is eindelijk een andere langverwachte voorspelling zichtbaar:op hol geslagen zwarte gaten.

‘Op hol geslagen zwarte gaten’ zijn superzware zwarte gaten die uit hun gaststelsels worden gestoten en zich met snelheden voortbewegen die hen op open, intergalactische trajecten houden. Ze zijn analoog aan interstellaire kometen zoals 3I/ATLAS, die van buiten de Melkweg door ons zonnestelsel ploegden. Hoewel de schalen verschillen, worden beide objecten met hoge snelheid gelanceerd door zwaartekrachtkatapulten wanneer twee massieve lichamen elkaar op precies de juiste afstand en onder de juiste hoek passeren. Bij deze nieuwste ontdekking werd het superzware zwarte gat waarschijnlijk door een andere superzware metgezel geslingerd.

Hoewel we een zwart gat niet rechtstreeks kunnen zien, laat de passage ervan een waarneembare afdruk achter op omringende sterren. Een ongepubliceerde preprint uit 2025 op arXiv rapporteert een sterrencontrail van 200.000 lichtjaar, gevolgd door een heldere ‘supersonische boogschok’ die de kop van de stroom vormt. Berekeningen suggereren dat het zwarte gat met een snelheid van ongeveer 3 miljoen kilometer per uur het centrum van zijn gaststelsel ontvlucht.

Van een wazige hint naar een helder beeld met hoge resolutie

De contrail is afkomstig uit een gebied op ongeveer 7 miljard lichtjaar afstand, wat verklaart waarom alleen de James Webb Ruimtetelescoop dit probleem kon oplossen. Theoretische modellen houden al sinds de jaren zeventig rekening met de mogelijkheid van op hol geslagen zwarte gaten, maar observationeel bewijs was tot nu toe ongrijpbaar.

In 2023 identificeerde Pieter vanDokkum van Yale voor het eerst een zwakke streep in archiefbeelden van Hubble, maar het signaal was te zwak om individuele sterren te onderscheiden. Toen de superieure optiek van Webb op dezelfde coördinaten werd gericht, loste de sterrenstroom op in een duidelijke boegschok en nasleep.

Een kosmische boegschok weerspiegelt de vorm van een boot die door water snijdt. Terwijl het op hol geslagen zwarte gat met miljoenen kilometers per uur langs sterren raast, comprimeert de zwaartekracht de sterrendichtheid ervoor, waardoor een heldere ‘boog’ ontstaat. De enorme snelheid verspreidt de meeste van die sterren vervolgens in een slepend kielzog, waardoor een zichtbaar spoor achterblijft dat de onzichtbare reiziger verraadt. Hoewel het onderzoek nog maar een preprint is, zijn VanDokkum en collega's al op zoek naar aanvullend bewijs voor dergelijke zwarte gaten met hoge snelheid.