Odkryto czarną dziurę znajdującą się zaledwie 1000 lat świetlnych od Ziemi

Closest black hole

Zespołowi astronomów z Europejskiego Obserwatorium Południowego (European Southern Observatory – ESO) oraz innych instytutów udało się odkryć czarną dziurę leżącą w odległości zaledwie 1000 lat świetlnych od Ziemi. Znajduje się ona bliżej naszego Układu Słonecznego niż jakakolwiek inna dotychczas znaleziona czarna dziura. Jest ona część potrójnego układu, który można zobaczyć z Ziemi gołym okiem. Zespół znalazł dowody na istnienie niewidzialnego obiektu, śledząc jego dwie towarzyszące gwiazdy za pomocą 2,2-metrowego teleskopu MPG / ESO w obserwatorium La Silla znajdującym się w Chile. To odkrycie może być jedynie wierzchołkiem góry lodowej, ponieważ w przyszłości istnieje duże prowdopodobieństwo znalezienia wielu podobnych czarnych dziur.

„Byliśmy całkowicie zaskoczeni, kiedy zdaliśmy sobie sprawę, że jest to pierwszy układ gwiezdny z czarną dziurą, którą można zobaczyć gołym okiem” – mówi Petr Hadrava, emerytowany naukowiec z Akademii Nauk Republiki Czeskiej w Pradze i współautor badań. Układ ten znajduje się w gwiazdozbiorze Lunety (łac. Telescopium) i jest tak blisko nas, że jego gwiazdy można dostrzec z półkuli południowej w ciemną, czystą noc bez lornetki oraz teleskopu. „Ten system zawiera najbliższą Ziemi czarną dziurę jaką znamy” – mówi naukowiec z ESO Thomas Rivinius, który kierował badaniami opublikowanymi w magazynie Astronomy & Astrophysics.

Zespół początkowo obserwował układ zwany HR 6819, w ramach badania układów podwójnych gwiazd. Jednak, kiedy analizowali swoje obserwacje, byli oszołomieni, kiedy ujawnili trzecie, wcześniej nieodkryte ciało: czarną dziurę. Obserwacje za pomocą spektrografu FEROS na 2,2-metrowym teleskopie MPG / ESO w La Silla wykazały, że jedna z dwóch widocznych gwiazd krąży wokół niewidzialnego obiektu co 40 dni, podczas gdy druga gwiazda znajduje się w dużej odległości od tej wewnętrznej pary.

Dietrich Baade, Emeritus Astronomer w ESO w Garching i współautor badania, mówi: „Obserwacje potrzebne do ustalenia okresu 40 dni musiały być rozłożone na kilka miesięcy. Było to możliwe tylko dzięki pionierskiemu programowi obserwacji usług ESO na podstawie których personel ESO dokonuje obserwacji w imieniu potrzebujących ich naukowców. ”

Ukryta czarna dziura w HR 6819 jest jedną z pierwszych odkrytych czarnych dziur o masie gwiazdowej, które nie reagują gwałtownie z otoczeniem i dlatego wydają się naprawdę czarne. Zespół mógł jednak wykryć jego obecność i obliczyć masę, badając orbitę gwiazdy w wewnętrznej parze. „Niewidzialny obiekt o masie co najmniej 4 razy większej niż Słońce może być tylko czarną dziurą”, podsumowuje Rivinius z Chile.

Astronomowie do tej pory zauważyli tylko kilka tuzinów czarnych dziur w naszej galaktyce, z których prawie wszystkie silnie oddziałują na otoczenie i ujawniają swoją obecność poprzez uwalnianie silnych promieni X podczas tej interakcji. Naukowcy szacują, że w ciągu życia Drogi Mlecznej wiele innych gwiazd zapadło się w czarne dziury, gdy kończyły swoje życie. Odkrycie cichej, niewidzialnej czarnej dziury w HR 6819 dostarcza wskazówek, gdzie może być wiele ukrytych czarnych dziur w Drodze Mlecznej. „Musi istnieć setki milionów czarnych dziur, ale wiemy o bardzo niewielu. Wiedza, czego szukać, powinna dać nam lepszą pozycję do ich znalezienia” – mówi Rivinius. Baade dodaje, że znalezienie czarnej dziury w potrójnym układzie tak blisko oznacza, że ​​widzimy tylko „wierzchołek ekscytującej góry lodowej”.

Już teraz astronomowie uważają, że ich odkrycie może rzucić nieco światła na drugi system. „Zdaliśmy sobie sprawę, że inny system, zwany LB-1, może również być tak potrójny, choć na pewno potrzebowalibyśmy więcej obserwacji, aby powiedzieć na pewno”, mówi Marianne Heida, doktor habilitowany w ESO i współautorka artykułu. „LB-1 znajduje się nieco dalej od Ziemi, ale nadal jest bardzo blisko pod względem astronomicznym. Oznacza to, że prawdopodobnie istnieje o wiele więcej takich systemów. Znajdując i badając je, możemy dowiedzieć się wiele o tworzeniu i ewolucji tych rzadkich gwiazd które zaczynają swoje życie z masą ponad 8 razy większą niż Słońce i kończą je eksplozją supernowej, która pozostawia po sobie czarną dziurę”.

Odkrycia tych potrójnych układów z wewnętrzną parą i odległą gwiazdą mogą również dostarczyć wskazówek na temat gwałtownych kosmicznych połączeń, które uwalniają fale grawitacyjne wystarczająco silne, aby mogły zostać wykryte na Ziemi. Niektórzy astronomowie uważają, że połączenia mogą się zdarzyć w układach o konfiguracji podobnej do HR 6819 lub LB-1, ale w których para wewnętrzna składa się z dwóch czarnych dziur lub czarnej dziury i gwiazdy neutronowej. Odległy obiekt zewnętrzny może oddziaływać grawitacyjnie na wewnętrzną parę w taki sposób, że wyzwala połączenie i uwolnienie fal grawitacyjnych. Chociaż HR 6819 i LB-1 mają tylko jedną czarną dziurę i brak gwiazd neutronowych, układy te mogą pomóc naukowcom zrozumieć, w jaki sposób zderzenia gwiezdne mogą zachodzić w układach potrójnych.

Badania zostały zaprezentowane w artykule „Potrójny system gołym okiem z nieaktywną czarną dziurą w wewnętrznym układzie podwójnym” (eng: „A naked-eye triple system with a nonaccreting black hole in the inner binary”), opublikowanym w Astronomy & Astrophysics.

Źródło oraz zdjęcie: https://phys.org/news/2020-05-astronomers-closest-black-hole-earth.html

Leave a Comment

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *