Zwarte gaten zijn een van de meest mysterieuze en fascinerende verschijnselen in het universum. Onderzoekers gebruikten simulaties en gegevens van de Gaia-ruimtetelescoop om de aanwezigheid van meerdere zwarte gaten in de Hyades-sterrenhoop te suggereren, die mogelijk het dichtst bij de aarde staat. Een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society suggereert dat de aanwezigheid van meerdere zwarte gaten in de Hyaden, de dichtstbijzijnde open sterrenhoop bij het zonnestelsel, hen tot de dichtstbijzijnde zwarte gaten bij de aarde zou maken die tot nu toe zijn gedetecteerd.
De Hyaden is de dichtstbijzijnde sterrenhoop bij de zon. De open sterrenhoop Hyaden is helder genoeg om duizenden jaren geleden te zijn opgemerkt, maar is niet zo helder of compact als de nabijgelegen Pleiaden-sterrenhoop (M45). Hier afgebeeld is een bijzonder diepe afbeelding van de Hyaden, met levendige sterkleuren en zwakke, samenvallende nevels.
Dit onderzoek is het resultaat van de samenwerking van een groep wetenschappers onder leiding van Stefano Torniamenti van de Universiteit van Padua, Italië, met de sterke deelname van ICREA-professor Mark Gieles van de School of Physics, Institute of Astronomical Sciences, University of Padua. Barcelona (ICCUB) en het Catalaanse Instituut voor Ruimteonderzoek (IEEC) en Friedrich Anders (ICCUB-IEEC).
Deze ontdekking werd specifiek gedaan tijdens onderzoek uitgevoerd door expert Stefano Torniamenti bij ICCUB, een van de onderzoekseenheden van de IEEC.
Nieuw onderzoek onthult de mogelijke aanwezigheid van zwarte gaten in de Hyades-sterrenhoop, waardoor ze worden gepositioneerd als de dichtstbijzijnde zwarte gaten bij de aarde.
Is er een zwart gat in de Hyaden?
Sinds hun ontdekking zijn zwarte gaten een van de meest mysterieuze en fascinerende verschijnselen in het universum en zijn ze onderwerp van studie geworden door onderzoekers over de hele wereld. Dit geldt vooral voor kleine zwarte gaten, omdat ze worden waargenomen tijdens zwaartekrachtgolfdetecties. Sinds de eerste zwaartekrachtsgolven in 2015 werden gedetecteerd, hebben experts talloze gebeurtenissen waargenomen die overeenkomen met het samensmelten van paren zwarte gaten met een lage massa.
In het gepubliceerde onderzoek gebruikte een team van astrofysici simulaties om de beweging en evolutie van alle sterren in de Hyadencluster (ongeveer 45 parsec, oftewel 150 lichtjaar van de zon) te volgen om hun huidige staat te recreëren.
Open clusters zijn losjes gebonden clusters van honderden sterren die bepaalde eigenschappen gemeen hebben, zoals leeftijd en chemische kenmerken. De simulatieresultaten werden vergeleken met de werkelijke posities en snelheden van sterren in de Hyades-cluster, die nu precies bekend zijn uit waarnemingen door de Gaia-satelliet van de European Space Agency (ESA).
Gaia is een ambitieuze missie die is ontworpen om een driedimensionale kaart van onze Melkweg te maken, waarbij de samenstelling, vorming en evolutie ervan wordt onthuld. Bron afbeelding: ESA-D. Ducros, 2013
"Onze simulaties zouden alleen de massa en de grootte van de Hyaden kunnen evenaren als er vandaag (of tot voor kort) zwarte gaten in het centrum van de cluster zouden bestaan", zegt Stefano Torniamenti, een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Padua en eerste auteur van het Hyades-artikel.
De momenteel waargenomen eigenschappen van de Hyaden kunnen het beste worden gereproduceerd door simulaties van twee of drie zwarte gaten, hoewel simulaties waarin alle zwarte gaten zijn uitgeworpen (minder dan 150 miljoen jaar geleden, ongeveer het laatste kwart van de leeftijd van de cluster) nog steeds een goede match kunnen opleveren, omdat de evolutie van de cluster de sporen van zijn vorige zwarte gatenpopulatie niet kan uitwissen.
De nieuwe resultaten laten zien dat het zwarte gat geboren in de Hyaden zich nog steeds binnen de sterrenhoop bevindt, of heel dichtbij. Dit maakt ze tot de dichtstbijzijnde zwarte gaten bij de zon, veel dichterbij dan de vorige kandidaat, het zwarte gat Gaia BH1, dat zich op 480 parsec van de zon bevindt.
De afgelopen jaren hebben doorbraken met de Gaia-ruimtetelescoop het voor het eerst mogelijk gemaakt om de posities en snelheden van sterren in open sterrenhopen in detail te bestuderen en individuele sterren nauwkeurig te identificeren.
Mark Gieles, lid van de afdeling Kwantumfysica en Astrofysica aan de Universiteit van Buffalo en leider van het project, zei: ‘Deze waarneming helpt ons te begrijpen hoe de aanwezigheid van zwarte gaten de evolutie van sterrenhopen beïnvloedt, en hoe sterrenhopen op hun beurt bijdragen aan de bron van zwaartekrachtsgolven. Deze resultaten geven ons ook inzicht in hoe deze mysterieuze objecten in de Melkweg zijn verspreid. Zo."