Astronomowie znaleźli czarną dziurę położoną zaledwie 1000 lat świetlnych od nas – to dość blisko w astronomicznych skalach odległości. Na dodatek znajduje się w systemie, który widać na niebie gołym okiem!
Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) opublikowało informację o odkryciu najbliższej czarnej dziury względem Układu Słonecznego. To efekt badań prowadzonych przez astronomów z Chile, Niemiec, Czech i USA.
Byliśmy całkowicie zaskoczeni, gdy uświadomiliśmy sobie, że to pierwszy system gwiazdowy z czarną dziurą, który można dostrzec nieuzbrojonym okiem – powiedział Petr Hadrava, emerytowany naukowiec z Czeskiej Akademii Nauk w Pradze, który brał udział w badaniach.
Odkryta czarna dziura znajduje się w systemie potrójnym HD 6819, położonym 1000 lat świetlnych od nas. Układ ten jest widoczny gołym okiem. Niestety nie mamy szans dostrzec go z Polski, gdyż znajduje się w konstelacji Teleskopu, widocznej z półkuli południowej.
Mapa z położeniem układu HR 6819 w gwiazdozbiorze Teleskopu. Źródło: ESO, IAU oraz Sky & Telescope.
Szukając dwójki, znaleziono trójkę
System HR 6819 był obserwowany w ramach projektu badań układów podwójnych gwiazd. Gdy naukowcy przeanalizowali dane, okazało się, że to nie układ podwójny, a potrójny - z nieznanym wcześniej trzecim obiektem. Dzięki spektrografowi FEROS na 2,2-metrowym teleskopie MPG/ESO w Obserwatorium La Silla, należącym do ESO, udało się ustalić, że w systemie HR 6819 znajduje się wewnętrzna para z okresem orbitalnym 40 dni oraz gwiazda, położona w dużej odległości od tej pary. Para składa się z gwiazdy oraz niewidocznego obiektu o masie 4 mas Słońca, co oznacza, że musi to być czarna dziura.
Jest to jedna z pierwszych znanych czarnych dziur o masie gwiazdowej, nieoddziałujących intensywnie ze swoim otoczeniem. W większości przypadków o takich czarnych dziurach astronomowie dowiadują się na podstawie obserwacji promieniowania rentgenowskiego, emitowanego podczas spadku materii z towarzyszącej gwiazdy na czarną dziurę.
Jak dotąd udało się zidentyfikować kilkadziesiąt czarnych dziur o masie gwiazdowej w Drodze Mlecznej. Ale odkrycie „cichej”, niewidocznej czarnej dziury w HR 6819 może sugerować, że jest ich dużo więcej. Zresztą zapewne w czasie istnienia Drogi Mlecznej o wiele więcej gwiazd, u kresu swojej ewolucji, zapadło się do czarnych dziur.
Odnalezienie czarnej dziury w układzie potrójnym położonym tak blisko wskazuje, że widzimy czubek góry lodowej – komentuje Dietrich Baade, emerytowany astronom w ESO w Garching, współautor badań.
Co więcej, badacze wskazują też na możliwość wykrycia czarnej dziury ukrytej w jeszcze innym systemie: LB-1. Przy czym w tym przypadku potwierdzenie przypuszczeń wymaga jeszcze dalszych obserwacji.
Widok fragmentu nieba wokół układu HR 6819. Obraz złożono ze zdjęć z Digitized Sky Survey 2. ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin.
Źródła fal grawitacyjnych?
Badanie takich układów może pozwolić lepiej poznać ewolucję gwiazd masywnych, ale także rzucić nieco światła na gwałtowne kosmiczne merdżery wysyłające fale grawitacyjne. Zgodnie z niektórymi hipotezami, w systemach potrójnych podobnych do HR 6819 lub LB-1, ale w konfiguracjach, w których wewnętrzną parę stanowią dwie czarne dziury albo czarna dziura i gwiazda neutronowa, mogą zachodzić merdżery (zderzenia, połączenia się obiektów). Bardziej odległy, zewnętrzny obiekt, może grawitacyjnie wpływać na wewnętrzną parę w taki sposób, że wywołuje merdżera, a to powoduje uwolnienie fal grawitacyjnych.
W swoim komunikacie ESO wskazuje, że do ustalenia 40-dniowego okresu obiektu w badanym systemie potrzebne były obserwacje, rozciągnięte na kilka miesięcy. Prowadzenie tak długich badań jest trudne w przypadku tradycyjnego systemu, w którym astronom, po uzyskaniu czasu obserwacyjnego, przyjeżdża do obserwatorium i wykonuje analizę. Jako alternatywę ESO proponuje tzw. tryb serwisowy, w którym obserwacje na zlecenia astronoma wykonuje kadra obserwatorium.
Więcej informacji:
Opracowanie: Krzysztof Czart
Źródło: ESO
Na ilustracji u góry:
Artystyczna wizualizacja pokazuje orbity obiektów w układzie potrójnym HR 6819. System ten składa się z wewnętrznej pary z jedną gwiazdą (orbita w kolorze niebieskim) i nowo odkrytej czarnej dziury (orbita w kolorze czerwonym), a także z trzeciego obiektu – innej gwiazdy na szerszej orbicie (również kolor niebieski). Źródło: ESO/L. Calçada.
