In de nachtelijke hemel, ver ten zuiden van de evenaar, is er een merkwaardige verzameling van zwakke sterrenbeelden ingebed in het tapijt van sterren. Ze dragen niet de namen van mythen en legenden, omdat de oude Grieken ze niet konden zien vanaf het noordelijk halfrond. Deze sterrenbeelden zijn later, in het midden van de 18e eeuw, in kaart gebracht door een Franse astronoom die naar het zuiden voer, en hij gaf ze namen ter ere van enkele nogal alledaagse voorwerpen uit zijn eigen tijd: een telescoop, een microscoop, een slingeruurwerk, een ezel, diverse andere gereedschappen en beitels. “Het leek wel iemands zolder!” merkte een Amerikaanse astronoom later op.
En net als een rommelige zolder, heeft deze hoek van de hemel iets werkelijk opmerkelijks verborgen.
Astronomen hebben een zwart gat ontdekt in een van de sterrenbeelden, het toepasselijk genaamde Telescopium. Met een afstand van slechts 1000 lichtjaar is het zwarte gat dichter bij ons zonnestelsel dan alle andere die astronomen tot nu toe hebben gevonden. Duizend lichtjaar klinkt voor ons misschien ver weg, maar in kosmische proporties is het heel dichtbij.
“Op de schaal van de Melkweg is het in onze achtertuin,” vertelde Thomas Rivinius, een astronoom bij de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) in Chili die het nieuwe onderzoek leidde. “Bijna op onze drempel.”
Ter vergelijking, kijk eens naar enkele van de bekendste zwarte gaten in de astronomie, degene die meestal intrigerend genoeg zijn om de krantenkoppen te halen. Het zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel is meer dan 25.000 lichtjaar van ons verwijderd, en het zwarte gat dat astronomen vorig jaar in ongekend detail hebben vastgelegd, ligt 55 miljoen lichtjaar verderop, in een heel ander sterrenstelsel. Dit zwarte gat is daarentegen zo dichtbij dat op een heldere nacht op het zuidelijk halfrond, ver van de lichtvervuiling, het paar sterren dat om het zwarte gat draait met het blote oog te zien is. Van hieruit verschijnen de sterren als een enkele speldenprik van licht.
Dus als dit zwarte gat, althans in astronomische termen, daar is, hoe is het astronomen dan zo lang ontgaan?
Wel, er is het voor de hand liggende: Zwarte gaten zijn onzichtbaar. De manier om de donkerste punten in het heelal te vinden, is te zoeken naar lichtgevende aanwijzingen eromheen. De meeste van de zwarte gaten die astronomen in ons melkwegstelsel hebben gevonden – een paar dozijn – zijn ontdekt omdat ze nabije sterren verslonden, materiaal in hun muil trokken en voorbij een punt kwamen waarop geen terugkeer mogelijk was. Dat proces is zo helder dat zwarte gaten niet alleen vanaf de aarde kunnen worden waargenomen, maar dat ze eigenlijk heel moeilijk te ontwijken zijn. “Soms worden ze de helderste objecten aan de hemel,” zegt Erin Kara, een astrofysicus aan het MIT die zwarte gaten bestudeert en niet betrokken was bij de laatste ontdekking. Sommige zwarte gaten zenden zelfs zoveel straling uit terwijl ze zich voeden, dat telescopen er niet naar kunnen kijken zonder hun elektronica te verbranden, zegt Kara.
Het pas ontdekte zwarte gat past niet in deze categorie. Het bevindt zich in een tweesterrenstelsel, maar niet dicht genoeg bij een van beide om hun dag te verpesten. Astronomen zijn ook niet op zoek gegaan naar het zwarte gat; ze zijn jaren geleden begonnen met het bestuderen van dit systeem, dat bekend staat als HR 6819, als onderdeel van een onderzoek naar sterren die in paren om elkaar heen draaien. Toen ze de gegevens analyseerden, merkten ze dat er iets ongewoons was aan HR 6819, vooral het gedrag van de binnenste ster. De snelheid van de ster was zo extreem dat de astronomen vermoedden dat een derde object op de loer lag en de ster rondslingerde. (Het team heeft dit werk enkele jaren uitgesteld, nadat Stanislav Stefl, de astronoom die suggereerde dat het ontbrekende object een zwart gat zou kunnen zijn, in 2014 bij een auto-ongeluk om het leven kwam.)
De astronomen berekenden de massa die een object moet hebben om de ster zo heen en weer te slingeren, en hun berekeningen suggereerden dat het object vier keer de massa van onze zon zou meten – bijna net zo groot als de binnenster zelf. “Een object van die massa kun je niet verbergen,’ zei Rivinius. Tenzij het onzichtbaar is.
Meer verhalen
De animatie bovenaan dit verhaal toont de opstelling van de twee sterren en hun zwarte gat. Hoewel het lijkt alsof de binnenste ster (waarvan de baan is weergegeven in blauw) en het zwarte gat (in rood) elkaar achtervolgen, draaien de objecten in een baan om elkaar heen. De binnenste ster maakt elke 40 dagen een snelle lus, terwijl de buitenste ster een wijdere baan om de aarde aflegt.
Maak je geen zorgen: ondanks de nabijheid van de aarde vormt het zwarte gat geen gevaar voor ons. Het is een kleinigheid vergeleken met het gat in het centrum van ons eigen melkwegstelsel, dat een massa heeft die vier miljoen keer zo groot is als die van onze zon. En wat de mensheid betreft, is het niet dichtbij genoeg om een bedreiging te vormen. “Je moet er heel dicht bij zijn om erin gezogen te worden, zegt Rivinius.
Er zijn er veel meer zoals deze. Zwarte gaten zijn de bijproducten van ouder wordende sterren die aan het eind van hun leven op spectaculaire wijze exploderen. Zulke supernova’s kunnen kortstondig hele sterrenstelsels overschaduwen, maar nabije, begeleidende sterren kunnen het cataclysme overleven, wat verklaart waarom HR 6819 nog steeds bestaat.
Astronomen schatten dat er honderden miljoenen zwarte gaten in ons melkwegstelsel zijn. De laatste ontdekking geeft hun hoop dat er nog andere op de loer liggen rond nabije sterren, misschien zelfs enkele van de meest bekende lichtpuntjes aan onze hemel. “Sera Markoff, astrofysicus aan de Universiteit van Amsterdam en lid van het team dat vorig jaar de historische foto van het zwarte gat maakte, zegt: “Het is belangrijk om te benadrukken dat dit de dichtstbijzijnde is die we tot nu toe hebben gevonden. “Misschien zijn er nog dichterbij.”
De algemene aanname in de astronomie is dat wij mensen nergens speciaal in het heelal leven, en dat wat we hier, in onze kosmische buurt, tegenkomen, we ook elders moeten verwachten. Dietrich Baade, emeritus-astronoom bij de ESO en een van de auteurs van het nieuwe onderzoek, vergelijkt de waarschijnlijkheid met het zien van kolibries in een tropische stad.
“Als ik in een gewoon hotel ben en ik ontbijt op het terras en ik zie een kolibrie rondvliegen, dan kan ik er zeker van zijn dat er veel meer kolibries in de buurt moeten zijn, omdat mijn hotel niet op een speciale plek ligt,” zegt Baade.
Er zijn waarschijnlijk andere zwarte gaten die “in de buurt” draaien, verborgen in donkere spleten rond heldere sterren. Sommige draaien misschien helemaal niet naast sterren, maar drijven rond in de donkerste spleten van de ruimte, zonder heldere bakens om hun bestaan te verlichten, zoals een kosmische zaklamp die schijnt op een vergeten doos op een zolder.