De Utrechtse sterrenkundepromovenda Selma de Mink heeft een verrassend simpele verklaring gevonden voor het zware zwarte gat in de nauwe dubbelster M33-X7, dat veel zwaarder is dan standaard-stermodellen kunnen verklaren. De Mink heeft gekeken naar de mengprocessen in dergelijke snel roterende, zeer nauwe dubbelsterren en concludeert dat die ervoor zorgen dat de dubbelsterren niet uitzetten, maar klein blijven, geen massa aan elkaar overdragen en op gewicht blijven. Haar bevindingen worden binnenkort gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics.

Het zwarte gat in M33-X7 in de Driehoeksnevel in het sterrenbeeld Triangulum is het op een na zwaarste stellaire zwarte gat dat bekend is, en stelde sterrenkundigen voor een raadsel. Alleen als de ster waaruit het zwarte gat is gevormd, geen massa zou hebben verloren, zou de massa kunnen worden verklaard. Maar dat correspondeert niet met de modellen die voorspellen dat een ster met een begeleider op zo’n korte afstand juist extra veel massa verliest door zwaartekrachtsinvloeden.

Een impressie van de dubbelster M33-X7 in het melkwegstelsel M33 (Driehoeksnevel). De begeleidende ster behoort met een massa van 70 keer die van de zon tot een van de allerzwaarste sterren (weergegeven in blauw). Het zwarte gat bevindt zich in het midden van een schijf materiaal (oranje in deze afbeelding) afkomstig van de sterrenwind van zijn begeleider. Met een massa van 16 keer de massa van de zon is dit zwarte gat het op een na zwaarste dat gevormd is uit de ineenstorting van een ster. Alleen zwarte gaten in het midden van melkwegstelses zijn zwaarder. De inzet is een combinatie van een waarneming met de Hubble Space Telescope waarin de zware sterren in de buurt van M33-X7 te zien zijn (als witte punten) en data van NASA's Chandra Observatory, die de röntgenstraling afkomstig van de schijf rond het zwarte gat weergeven (blauwe gloed). Om de drieënhalve dag beweegt de begeleider voor het zwarte gat langs zodat, als bij een zonsverduistering, tijdelijk minder röntgenstraling wordt gezien. (Credits: illustratie - NASA/CXC/M.Weiss; röntgenbeeld - NASA/CXC/CfA/P.Plucinsky et al.; optisch beeld - NASA/STScI/SDSU/J.Orosz et al.)

“We waren zeer verrast toen we ontdekten dat menging door rotatie in dubbelsterren zulke grote gevolgen kan hebben”, licht De Mink toe. “Dubbelsterren zijn ingewikkelde systemen. Binnen de snel roterende sterren spelen zich complexe mengprocessen af.” De Minks promotor prof. dr. Norbert Langer noemt het resultaat “veelbelovend” en hoopt dat met deze nieuwe code ook raadsels rond andere dubbelsterren waarin een zwart gat en een gewone ster om elkaar heen draaien, kunnen worden opgelost.

Meer informatie over De Minks onderzoek