Er is iets inherent fascinerend aan zwarte gaten. Misschien zijn het onzichtbare dieren die in de ruimte op de loer liggen … die soms passerende sterren doormidden scheuren en hun resten verspreiden. Wat het ook is, deze vreemde kosmische objecten blijven wetenschappers en leken boeien.

maar waar komen zwarte gaten vandaan? Hoe vormen ze zich en wat geeft ze zo ‘ n ontzagwekkende vernietigende kracht?

voordat we dat kunnen beantwoorden, moeten we een nog fundamentelere vraag stellen: Wat is een zwart gat? “Eigenlijk is het een object of een punt in de ruimte waar de zwaartekracht zo sterk is dat er niets aan kan ontsnappen,” vertelde astrofysicus Neta Bahcall, van Princeton University in New Jersey, aan Live Science. Zelfs lichtgolven worden naar binnen gezogen, daarom zijn zwarte gaten zwart.

deze bizarre objecten ontstaan als feniksen die voortkomen uit de as van dode sterren. Wanneer massieve sterren het einde van hun leven bereiken, is de waterstof die ze in helium hebben gesmolten bijna uitgeput. Dus, deze monstersterren beginnen helium te verbranden, waarbij de resterende atomen fuseren tot nog zwaardere elementen, tot aan ijzer, waarvan de fusie niet langer genoeg energie levert om de buitenste lagen van de ster te ondersteunen, volgens Swinburne University of Technology in Australia Centre for Astrophysics and Supercomputing. Deze bovenste lagen zakken naar binnen en exploderen dan als een krachtige en heldere uitbarsting die een supernova wordt genoemd.

toch blijft een klein deel van de ster achter. Albert Einsteins vergelijkingen van algemene relativiteitstheorie voorspellen dat als dit overblijfsel ongeveer drie keer de massa van de zon van de aarde heeft, de krachtige gravitatiekracht van de overgebleven ster al het andere zal overweldigen en het materiaal waaruit het is gemaakt zal worden verpletterd tot een oneindig klein punt met oneindige dichtheid, volgens NASA. De bekende wetten van de fysica kunnen niet echt omgaan met zulke mind-bending oneindigheden. “Op een gegeven moment, ze breken en we weten niet echt wat er gebeurt,” Bahcall zei.

als dit stellaire overblijfsel alleen is, zal een zwart gat er over het algemeen gewoon zitten en niet veel doen. Maar als gas en stof het object omringen, zal dat materiaal in de muil van het zwarte gat worden gezogen, waardoor er heldere uitbarstingen van licht ontstaan als het gas en stof opwarmen, rond wervelen als water dat door een afvoerput gaat. Het zwarte gat zal deze massa op te nemen in zijn eigen, waardoor het object te groeien, Bahcall zei.

als twee zwarte gaten elkaar ontmoeten, zal de sterke zwaartekracht van elk van beide elkaar aantrekken, en ze zullen steeds dichterbij komen en rond elkaar draaien. Hun collectieve massa zal het weefsel van de nabije ruimte-tijd schudden en gravitatiegolven uitzenden. In 2015 ontdekten astronomen dergelijke gravitatiegolven via de laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), eerder gemeld door levende wetenschap.”dat was de eerste keer dat we zwarte gaten konden zien en bevestigen dat ze bestaan,” zei Bahcall en voegde eraan toe dat de resultaten ook een mooie bevestiging waren van Einsteins voorspellende vergelijkingen.wetenschappers hadden eerder indirect bewijs gevonden van zwarte gaten, waarbij sterren in het centrum van ons melkwegstelsel rond een gigantisch onzichtbaar object cirkelden, zo meldt Universe Today. Hoe zulke superzware zwarte gaten — die miljarden keren de massa van onze zon kunnen hebben — vorm is een openstaande vraag, Bahcall zei.

onderzoekers geloven dat deze superzware zwarte gaten ooit veel kleiner waren en zich in de vroegste dagen van ons universum vormden als kleinere zwarte gaten. In de kosmologische tijd, absorbeerden deze objecten gas en stof en versmolten met elkaar om te groeien, eindigend als kolossale monsters. Maar veel van de details van dit verhaal blijven vaag, Bahcall zei.

astronomen hebben objecten waargenomen die quasars worden genoemd, die helderder oplichten dan duizenden sterrenstelsels samen en waarvan wordt aangenomen dat ze worden aangedreven door superzware zwarte gaten die materie consumeren. Quasars zijn terug te zien tot de eerste miljard jaar na de oerknal, toen ons universum gevormd, waardoor wetenschappers om hun hoofd krabben over hoe zulke enorme objecten zo snel kon vormen, Bahcall zei.

“dat benadrukt en voegt complexiteit toe aan de vraag,” Bahcall zei, en het blijft een zeer actief onderwerp van onderzoek.

oorspronkelijk gepubliceerd op Live Science.