Astronomen ontdekten met de James Webb-telescoop hoe zwarte gaten zichzelf voeden. Superzware zwarte gaten groeien soms razendsnel, zelfs vroeg in het heelal. Sterrenkundigen zien ze al minder dan een miljard jaar na de oerknal. Dat is opvallend, want het opeten van materie kost normaal veel meer tijd. Bovendien stoten de gulzigste zwarte gaten materie juist af tijdens het eten. Ze zetten zichzelf als het ware op dieet. Toch groeiden deze zwarte gaten binnen een miljard jaar tot enorme afmetingen. Wetenschappers zochten daarom al lange tijd naar een verklaring voor deze snelle groei.
Onderzoekers vermoedden dat zwarte gaten gas wegduwen en zichzelf tijdelijk uithongeren. Dat afgestoten gas koelt daarna langzaam af in de ruimte. Vervolgens valt het gas weer terug naar het zwarte gat. Het gas vormt lange, dunne slierten van een paar honderd lichtjaar breed. Deze slierten strekken zich uit over duizenden lichtjaren afstand. Ze vallen naar het centrum van het sterrenstelsel. Daar vormen ze een draaiende schijf rond het zwarte gat. Die schijf voedt het zwarte gat vervolgens opnieuw. Zo start een nieuwe periode van groei. Straalstromen vanuit het zwarte gat stoppen de voeding daarna weer. Zo herhaalt de cyclus van eten en vasten zich steeds opnieuw. Astronomen noemen dit een zelfregulerend proces. Toch konden ze dit mechanisme nog nooit goed bevestigen met waarnemingen.
De Webb-telescoop onderzocht daarom het sterrenstelsel NGC 4696 uit de Centaurus-cluster. Dit stelsel ligt 145 miljoen lichtjaar van de aarde. De Hubble-telescoop zag daar al eerder een vreemde haakvormige gaswolk. Webb maakte nu een gedetailleerde kaart van het gas in dat stelsel. De haakvormige structuur bleek ongeveer 800 lichtjaar breed te zijn. Het gas beweegt er met een hoge snelheid van 600 kilometer per seconde. Deze gaswolk blijkt verbonden met een lange sliert materie. Die sliert valt recht naar het zwarte gat in het centrum. Computersimulaties bevestigden dat dit patroon overeenkomt met de echte waarnemingen. Zo werd de ontbrekende schakel in de puzzel eindelijk zichtbaar voor astronomen.
Onderzoeker Helen Russell noemt dit de laatste bevestiging van de kringloop. Het uitgestrekte netwerk van gas voedt uiteindelijk de schijf, zegt ze. Die schijf brengt vervolgens weer nieuwe brandstof naar het zwarte gat. Teamleider Julie Hlavacek-Larrondo spreekt van een zelfvoorzienende cyclus van eten en vasten. Volgens haar zien wetenschappers dit proces nu voor het eerst rechtstreeks in actie. De studie verscheen op 16 juli in Astrophysical Journal Letters. De ontdekking helpt te verklaren hoe zwarte gaten al vroeg in het heelal zo snel konden groeien tot enorme kosmische reuzen.
