Het universum staat op het punt een stuk gewelddadiger te worden, en NASA’s volgende grote ruimtetelescoop heeft een plek op de eerste rij. De Nancy Grace Roman Ruimtetelescoop, die de komende jaren gelanceerd wordt, zal honderden gebeurtenissen per jaar detecteren waarbij een zwart gat een ster aan stukken scheurt. Deze stellaire moorden, bekend als tidal disruption events (TDE’s), waren tot nu toe moeilijk te vangen.
De laatste, spectaculaire doodsspiraal van een ster
Wanneer een ster te dicht bij een superzwaar zwart gat komt, trekt de zwaartekracht hem uit elkaar in een proces dat spaghettificatie heet. Het gas van de ster warmt op terwijl het naar binnen valt, waardoor een felle opflakkering ontstaat die weken of maanden lang een heel sterrenstelsel kan overtreffen. Astronomen hebben sinds de eerste voorspellingen in de jaren 70 slechts ongeveer 100 van dit soort gebeurtenissen gezien. Roman gaat dat veranderen door volgens NASA-wetenschappers tot wel 1.000 TDE’s per jaar te vinden.
Hoe Roman de kosmische slachting gaat spotten
Het brede gezichtsveld en de infraroodgevoeligheid van de telescoop maken hem ideaal voor deze klus. Roman zal grote delen van de hemel herhaaldelijk scannen, op zoek naar plotselinge helderheidsuitbarstingen die wijzen op een ster die wordt verscheurd. De meeste TDE’s zijn verborgen door stof, maar infraroodlicht kan door dat stof heen dringen. De telescoop zal ook meten hoe de helderheid in de tijd verandert, wat wetenschappers aanwijzingen geeft over de massa en rotatie van het zwarte gat. De missie moet uiterlijk in mei 2027 worden gelanceerd vanaf Cape Canaveral, Florida.
Waarom dit belangrijk is voor het begrijpen van zwarte gaten
Voor astronomen in de Verenigde Staten en over de hele wereld bieden TDE’s een zeldzaam venster op zwarte gaten die anders onzichtbaar zijn. Wanneer een zwart gat niet actief aan het eten is, zendt het geen licht uit. Een tidal disruption event werkt als een flitslamp die de omgeving van het zwarte gat kortstondig verlicht. Door deze opflakkeringen te bestuderen, kunnen onderzoekers meer leren over populaties van zwarte gaten in verre sterrenstelsels. De Roman telescoop zal ook helpen beantwoorden hoe zwarte gaten groeien en hoe ze de sterrenstelsels om hen heen beïnvloeden.
Romans waarnemingen zullen wetenschappers een statistische steekproef geven die groot genoeg is om theorieën over het gedrag van zwarte gaten te testen. In plaats van te vertrouwen op een handvol zeldzame gebeurtenissen, zullen ze honderden voorbeelden per jaar hebben. Die data zal helpen modellen te verfijnen van hoe sterren interageren met zwarte gaten en wat er gebeurt met het puin nadat de ster is vernietigd.
De telescoop is vernoemd naar Nancy Grace Roman, NASA’s eerste hoofastronoom, die de Hubble Ruimtetelescoop mede mogelijk heeft gemaakt. De missie die haar naam draagt, zal die erfenis voortzetten door het verborgen universum te onthullen. Voor het eerst zullen astronomen regelmatig zwarte gaten kunnen zien eten, niet alleen als ze geluk hebben.
