Zwarte gaten zijn een van de mysterieuste hemellichamen in het heelal. Niets kan ontsnappen aan de aantrekkingskracht ervan, zelfs licht niet. Dit maakt ze volledig onzichtbaar voor telescopen. Zoeken naar een zwart gat kun je vergelijken met verstoppertje spelen in het pikkedonker.

Toch hebben sterrenkundigen een baanbrekende ontdekking gedaan: een internationale groep van onderzoekers heeft voor het eerst heet gas van bijna 13 miljard jaar oud waargenomen, waaruit de aanwezigheid van een zwart gat kan worden afgeleid. Hoe hebben sterrenkundigen dit zwaarlijvige monster gevonden?

Dankzij hun enorme zwaartekracht kunnen zwarte gaten dichtbijzijnde materie opslokken. Dit veroorzaakt gas- en stofringen die er omheen draaien. Sommige van deze superzware zwarte gaten kunnen zogenoemde quasars worden – hemellichamen die tot de helderste van het heelal behoren.

Deze quasars trekken zo veel materie aan dat al dat stof en gas dat naar het zwarte gat getrokken wordt super-heet wordt en fel begint te stralen door licht uit te zenden in bijna alle gebieden van het electromagnetische spectrum. Het grootste gedeelte van het licht, bijvoorbeeld zichtbaar licht en Röntgenstraling, wordt tegengehouden door dikke lagen van ruimtestof en komt niet door de accretieschijf die zich rond het zwarte gat gevormd heeft heen. Dit betekent dat veel van deze monsterachtige zwarte gaten meestal verborgen blijven.

Maar hier is de verrassing! In tegenstelling tot zichtbaar licht worden radiogolven die de hete gassen uitzenden niet tegengehouden door het ruimtestof. "Ik weet het - ik ben gewoon goed in verstoppertje spelen met zwarte gaten", zeggen de radiogolven.

Dankzij het ultra-hoge oplossend vermogen van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) telescoop kon het team radiostraling waarnemen dat door heet en hoog-energetisch gas (koolstofmonoxide in dit geval) uitgezonden werd. Dit is een specifieke aanwijzing dat er zich een actief en zwaar monster schuilhoudt, en daarmee een superzwaar zwart gat dat op een afstand van ongeveer 13 miljard lichtjaar staat verraad.

Sterrenkundigen zijn nu enthousiast om deze techniek toe te passen om meer superzware zwarte gaten in het vroege heelal te ontdekken. Best cool toch?

Beeld: Artistieke impressie geïnspireerd door de ALMA waarnemingen. Als het systeem van de zijkant bekeken wordt, worden zichtbaar licht en Röntgenstraling tegengehouden door de stofschijf, waardoor het superzware zwarte gat dat zich in het centrum bevind verborgen blijft. Auteursrecht: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), K. Tadaki et al.

Vertaling door Marjolein Verkouter/JIVE