Een bijzondere ontdekking van de James Webb: de ruimtetelescoop detecteerde een superzwaar zwart gat dat meer dan dertien miljard jaar oud is. Het is de eerste keer dat een zwart gat van die leeftijd zó zwaar is: het is zes miljoen keer zwaarder dan de zon. De bevindingen werden gepubliceerd in vakblad Nature.
Het zwarte gat dat het onderzoeksteam van de University van Cambridge aantrof, maakt deel uit van sterrenstelsel GN-z11, op ruim dertien miljard lichtjaar van de aarde. Dat betekent dat we het zwarte gat zien zoals het er dertien miljard jaar geleden uitzag, toen het heelal nog in de kinderschoenen stond.
Zo ontstaat een zwart gat
Een zwart gat is een gebied in de ruimte waar de zwaartekracht zó sterk is dat niets eraan kan ontsnappen, zelfs licht niet. Volgens de huidige stand van de wetenschap ontstaan zwarte gaten nadat een ster sterft en als supernova explodeert. Alle massa van de ster stort dan ineen waardoor een klein punt ontstaat met een enorme zwaartekracht: een zwart gat.
In de loop van de tijd slokt het zwarte gat alle materie uit de omgeving op, waardoor de massa ervan steeds groter wordt. Tot nu toe gingen wetenschappers ervan uit dat dit groeiproces miljarden jaren duurt. Maar met de ontdekking van dit zwarte gat wordt die theorie tegengesproken. Het had immers al een gigantische massa toen het universum nog relatief jong was: zo’n vierhonderd miljoen jaar na de oerknal.
Superzwaar én oud zwart gat roept vragen op
‘Dat een zwart gat met deze enorme massa kon bestaan in het relatief jonge heelal hadden we eigenlijk niet voor mogelijk gehouden. Dus we zullen opnieuw moeten uitvogelen hoe zwarte gaten ontstaan,’ verklaart onderzoeker Roberto Maiolino van het Cambridge’s Cavendish Laboratory and Kavli Institute for Cosmology in een persbericht over de bevindingen.
Hoe kan dit zwarte gat in zo’n korte tijd zó zwaar zijn geworden? Mogelijk had het bij het ontstaan al een grotere massa en daarmee een ‘voorsprong’ op zwarte gaten die ons bekend zijn. Volgens een andere theorie zou dit zwarte gat veel sneller materie uit zijn omgeving opslokken, waardoor de massa in rap tempo toeneemt. ‘Jonge sterrenstelsels zijn doorgaans rijk aan gas, wat kan hebben gediend als een soort buffet voor een zwart gat,’ legt Maiolino uit.
Om de vragen rondom het ontstaan van zwarte gaten verder te beantwoorden, is meer onderzoek nodig. Daarin is een belangrijke rol weggelegd voor de James Webb-telescoop. Verwacht wordt dat de telescoop in de nabije toekomst nog oudere zwarte gaten zal opsporen. Ook hoopt het team van Maiolino meer kleine ‘zaadjes’ van zwarte gaten te vinden, die ons meer kunnen leren over het ontstaan en de groei van deze mysterieuze objecten in de ruimte.
