Twee zwarte gaten samen gefotografeerd

Het is historisch: twee zwarte gaten zijn zojuist samen gefotografeerd

Op 9 oktober 2025 publiceerde een internationaal team een radio-opname die voor het eerst twee superzware zwarte gaten laat zien die dezelfde baan delen binnen de blazar bekend als OJ287 — een ontdekking die het team historisch noemt en die een langlopend astronomisch raadsel oplost. De twee compacte radiobronnen bevinden zich precies waar onafhankelijke baanmodellen ze voorspelden, en de kleinere begeleider lijkt een kurkentrekker-vormige jet uit te stoten die eruitziet alsof een tuinslang wordt rondgedraaid terwijl deze deeltjes sproeit met bijna de lichtsnelheid. Deze interpretatie, en de afbeelding zelf, zijn gebaseerd op very long baseline radio-interferometrie die aardse telescopen combineerde met gearchiveerde ruimteradiogegevens en komt overeen met decennia aan voorspellingen over timing en optische uitbarstingen voor OJ287.

Het is historisch: twee zwarte gaten in OJ287

OJ287 is al meer dan een eeuw een doorn in het oog en een belofte voor astronomen: het object was zichtbaar op gearchiveerde 19e-eeuwse fotografische platen en sinds de jaren tachtig wordt betoogd dat het regelmatige 12-jarige patroon van heldere optische uitbarstingen voortkomt uit een binair zwart-gat-mechanisme. Dat model — gedurende decennia verfijnd door groepen onder leiding van de University of Turku, het Tata Institute en anderen — voorspelde de timing en geometrie van herhaalde uitbarstingen, en de nieuwe radio-opname lokaliseert twee compacte radio-emitters precies waar die modellen het primaire en secundaire zwarte gat plaatsten. Voor veel onderzoekers is dit de eerste directe ruimtelijke bevestiging dat de helderheidsschommelingen werkelijk afkomstig zijn van een gebonden paar in plaats van een enkele, precesserende jet.

Het is historisch: twee zwarte gaten — instrumenten en beeldtechniek

Het vastleggen van twee zwarte gaten in een gezamenlijke baan vereiste de scherpste radio-ogen die beschikbaar zijn. Het team maakte gebruik van very long baseline interferometry (VLBI), waarbij signalen van een internationaal netwerk van radiotelescopen op de grond werden gecombineerd met basislijnen in de ruimte geleverd door de RadioAstron (Spektr-R)-missie, waarvan de antenne ooit tot ongeveer halverwege de maan reikte en zo de hoekresolutie drastisch verbeterde. Die VLBI-dataset van grond plus ruimte levert een effectief scheidend vermogen op dat gelijkstaat aan het fotograferen van een muntstuk op de maan en was essentieel om de twee compacte radiobronnen binnen de heldere kern van OJ287 te scheiden. Cruciaal is dat de zwarte gaten worden afgeleid uit hun radiojets en compacte hotspots op de interferometrische kaart — de gaten zelf blijven onzichtbaar, alleen onthuld door de energetische structuren die ze uitstoten.

Massa's, scheiding en wat de foto vertelt over zwaartekracht

Als afleiding van die gemeten massa's en de periode van 12 jaar geven de wetten van Kepler een ruwe halve lange as in de orde van 1–2×10^4 astronomische eenheden (ongeveer 0,05–0,1 parsec, of een paar tiende van een lichtjaar). Dat getal is een benaderende, Newtoniaanse schatting afgeleid van de gepubliceerde massa's en omlooptijd en moet worden gelezen als een fysieke schaal in orde van grootte, in plaats van een directe meting gerapporteerd in het radiobeeld. Het belangrijke punt is dat het paar naar astronomische maatstaven extreem compact is, en op de afstand van OJ287 — ongeveer vijf miljard lichtjaar van de aarde — is hun hoekafstand aan de hemel minuscuul, wat verklaart waarom VLBI met een ruimte-basislijn nodig was om ze te onderscheiden.

OJ287 is al gebruikt als laboratorium voor het testen van de algemene relativiteitstheorie: voorspelde inslag-uitbarstingen en periastronprecessie in het binaire model hebben indirecte tests opgeleverd voor relativistische dynamica en energieverlies via zwaartekrachtgolven. De nieuwe directe afbeelding vervangt die tests op zichzelf niet, maar verankert de geometrie van het systeem in de ruimte en geeft waarnemers een zeldzame kans om relativistische baanbewegingen en veranderende jet-oriëntatie in realtime te volgen — een directe verkenning van sterke-veld-zwaartekracht, ruimtetijd-precessie en de koppeling tussen baan- en accretie-fysica.

Jet-gedrag, ambiguïteit en waarom vervolgonderzoek belangrijk is

Wat de afbeelding betekent voor toekomstige waarnemingen en zwaartekrachtgolven

Het vinden van een oplosbaar superzwaar binair systeem op parsec/sub-parsec schaal is van groot belang voor multi-messenger astronomie. Systemen zoals OJ287 zijn kandidaat-emitters van nanohertz-zwaartekrachtgolven die pulsar timing-arrays proberen te meten. Een ruimtelijk gelokaliseerd en gemodelleerd binair systeem biedt een astrofysisch anker voor die laagfrequente zoektochten en geeft theoretici een goed gedefinieerd doelwit om golfvormen en inspiral-tijden te voorspellen. Op kortere tijdschalen zal het monitoren van de jet-oriëntatie naarmate de baan vordert modellen van jet-vorming, magnetische geometrie en schijf-secundaire interacties testen; onderzoekers plannen al VLBI-vervolgmetingen die het verwachte 'zwiepen' van de jet van de secundaire component zullen volgen door meerdere fasen van zijn 12-jarige baan.

Hoe deze afbeelding langlopende vragen beantwoordt

Mensen hebben zich decennia lang afgevraagd of actieve galactische kernen die periodieke helderheidsvariaties vertonen twee zwarte gaten verbergen of enkel complexe accretie- en jet-fysica. De opname van OJ287 beslecht niet eigenhandig elk alternatief, maar biedt wel een ruimtelijke bevestiging die overeenkomt met een lange geschiedenis van timing-voorspellingen — iets wat indirecte tests nooit volledig konden leveren. Door de radio-hotspots te koppelen aan onafhankelijk afgeleide baanmodellen, verkleint het werk de levensvatbare parameterruimte voor alternatieve verklaringen met één zwart gat en vestigt het een nieuw observationeel ijkpunt voor studies naar binaire evolutie, relativistische precessie en de reactie van jets op baanbewegingen.

Volgende stappen en waar op te letten

Omdat de claim rust op een complexe VLBI-reconstructie en op het overeenkomen met gemodelleerde baanfasen, zal het veld zich nu richten op verificatie. Dat betekent meer VLBI met een hogere dichtheid aan basislijnen, nieuwe ruimte-VLBI-concepten die de basislijnen op RadioAstron-niveau herstellen, multi-golflengte campagnes om de radiostructuur te koppelen aan optische en röntgen-uitbarstingen, en zorgvuldige polarimetrische monitoring om te testen of de gedraaide structuur werkelijk een roterende jet is. Als herhaalde beeldvorming laat zien dat de jet van de secundaire component zwaait op de manier die huidige modellen voorspellen, zal de bewijsvoering verschuiven van zeer overtuigend naar onomstotelijk — en zal OJ287 de meest nabije benadering worden die we hebben van een direct waargenomen, langzaam evoluerend superzwaar binair laboratorium.

Bronnen

• University of Turku (persbericht en onderzoeksmateriaal over OJ287)
• The Astrophysical Journal (peer-reviewed paper over de resultaten van de radio-beeldvorming)
• RadioAstron / Spektr-R missie (ruimte-VLBI-observatorium gebruikt in de dataset)
• Astronomy & Astrophysics (VLBI jet- en polarisatiestudies, papers van het Event Horizon Telescope-team)