Onderzoek naar zwarte gaten van gemiddelde massa met behulp van getijdenverstoringen

Zwarte gaten zijn een directe voorspelling van de algemene relativiteitstheorie (GR). Hoewel er per definitie geen licht kan ontsnappen uit de waarnemingshorizon, helpen zwarte gaten het heelal vorm te geven door hun extreme zwaartekracht en door verschillende terugkoppelingsprocessen gerelateerd aan gasaccretie. We kunnen het bestaan van zwarte gaten dus afleiden door te observeren hoe omringende sterren en gas erdoor worden beïnvloed. Een zwart gat kan een ster uit elkaar trekken door zijn sterke getijdekracht, waardoor een gebeurtenis ontstaat die een Tidal Disruption Event (TDE) wordt genoemd. Met behulp van TDE's kunnen we het accretieproces bestuderen van zwarte gaten die anders in rust zijn, vooral de intermediate-mass black holes (IMBH's) met massa's rond 100 tot 1E6 zonsmassa's. IMBH's spelen een belangrijke rol in de vormings- en evolutiegeschiedenis van massievere zwarte gaten, maar er worden er maar weinig gedetecteerd. Om de IMBH-populatie in kaart te brengen, moeten er meer IMBH's worden geïdentificeerd. Ondertussen bieden röntgendetectie TDE's een unieke kans om zowel de massa als de spin van IMBH's te meten en het accretieproces van zwarte gaten in het super-Eddington regime te bestuderen. Dit proefschrift richt zich op het vinden van meer IMBHs en het meten van hun massa en spin, door het analyseren van de röntgenspectra van IMBH-kandidaten tijdens het accretieproces dat door TDEs of TDE-kandidaten in gang wordt gezet. 
  
In 2018, na het behalen van hun bachelordiploma, is Zheng Cao gaan werken bij het Anton Pannekoek Instituut voor Sterrenkunde, Universiteit van Amsterdam, om een master in astronomie en astrofysica te volgen. Tijdens hun masterscriptie werkte Cao samen met Prof.Dr. Markoff en Dr.Lucchini aan multi-golflengte studies van röntgenbinaire sterrenhopen met zwarte gaten. In 2020 begon Cao hun PhD onder begeleiding van Prof.Dr.Jonker. Dit was toevallig midden in de COVID-19 pandemie. Van 2020 tot 2025 werkte Cao als promovendus bij SRON en de Radboud Universiteit Nijmegen. Hun proefschrift richt zich op het gebruik van getijdenverstoringen om zwarte gaten van gemiddelde massa te vinden, wat voornamelijk bestaat uit het analyseren van röntgengegevens van ruimteobservatoria zoals XMM-Newton en Swift. Twee keer (in 2023 en 2024) heeft Cao de Leids Kerkhoven-Bosscha Fonds onderzoekssubsidie gekregen om internationale conferenties bij te wonen. Tijdens hun PhD heeft Caode kans gehad om hunonderzoek te presenteren op verschillende conferenties in Europa.