„Śpiący gigant” blisko 2000 lat świetlnych od Ziemi
Na podstawie danych uzyskanych z misji sondy kosmicznej Gaia należącej do ESA, naukowcy odkryli „śpiącego olbrzyma”. Jest to duża czarna dziura o masie prawie 33 mas Słońca.
Według badaczy „śpiący olbrzym” ukryty był w gwiazdozbiorze Orła, niecałe 2000 lat świetlnych od Ziemi.
Po raz pierwszy w Drodze Mlecznej dostrzeżono tak dużą czarną dziurę pochodzenia gwiezdnego. Jak dotąd czarne dziury tego typu obserwowano jedynie w bardzo odległych galaktykach. Odkrycie podważa naszą wiedzę na temat rozwoju i ewolucji masywnych gwiazd – czytamy w komunikacie ESA.
Zdecydowana większość znanych nam czarnych dziur o masach gwiazdowych pochłania materię z pobliskiego gwiezdnego towarzysza. Przechwycony materiał spada z dużą prędkością na zawalony obiekt, nagrzewając się niezwykle i wydzielając promieniowanie rentgenowskie. Układy te należą do rodziny obiektów niebieskich zwanych układami podwójnymi rentgenowskimi.
Kiedy czarna dziura nie ma towarzysza wystarczająco blisko, aby ukraść materię, nie generuje żadnego światła i jest niezwykle trudna do dostrzeżenia. Te czarne dziury nazywane są „uśpionymi”.
Naukowcy przygotowujący się do wydania kolejnego katalogu Gaia, Data Release 4 sprawdzają ruchy miliardów gwiazd i przeprowadzają złożone testy, aby sprawdzić, czy jest „coś” niezwykłego. Na ruchy gwiazd mogą wpływać towarzysze: od lekkich jak egzoplanety przez cięższe (gwiazdy) lub bardzo ciężkie, jak właśnie czarne dziury.
Uwaga jednego z zespołów skupiła się na starej olbrzymiej gwieździe w konstelacji Orła, znajdującej się w odległości 1926 lat świetlnych od Ziemi. Analizując szczegółowo wahania na ścieżce gwiazdy, odkryli dużą niespodziankę. Gwiazda była zablokowana w ruchu orbitalnym wraz z uśpioną czarną dziurą o wyjątkowo dużej masie, około 33 mas Słońca.
To trzecia uśpiona czarna dziura znaleziona w Gai i trafnie nazwana „Gaia BH3”. Jego odkrycie jest bardzo ekscytujące ze względu na masę obiektu.
Jak wyjaśnia ESA średnia masa znanych czarnych dziur pochodzenia gwiezdnego w naszej galaktyce jest około 10 razy większa od masy naszego Słońca. Do tej pory rekord masy należał do czarnej dziury w układzie podwójnym rentgenowskim w konstelacji Łabędzia (Cyg X-1), której masę szacuje się na około 20 razy większą od masy Słońca.
To imponujące widzieć transformacyjny wpływ, jaki Gaia wywiera na astronomię i astrofizykę. Jego odkrycia wykraczają daleko poza pierwotny cel misji, którym było stworzenie niezwykle precyzyjnej, wielowymiarowej mapy ponad miliarda gwiazd w naszej Drodze Mlecznej – powiedziała prof. Carole Mundell, dyrektor naukowy ESA, cytowana w komunikacie.
Intrygujący towarzysz
Gwiazda krążąca wokół Gaia BH3 w odległości około 16 razy większej niż odległość Słońce-Ziemia jest raczej rzadka: starożytny olbrzym, który powstał w ciągu pierwszych dwóch miliardów lat po Wielkim Wybuchu, w czasie, gdy nasza galaktyka zaczęła się formować. Należy do rodziny galaktycznych halo gwiazdowych i porusza się w kierunku przeciwnym do gwiazd dysku galaktycznego. Gwiazda towarzysząca zawiera bardzo niewiele pierwiastków cięższych od wodoru i helu, co wskazuje, że masywna gwiazda, która stała się Gaia BH3, mogła również być bardzo uboga w ciężkie pierwiastki. To jest niezwykłe. Po raz pierwszy potwierdza teorię, że czarne dziury o dużej masie obserwowane w eksperymentach z falami grawitacyjnymi powstały w wyniku zapadnięcia się pierwotnych masywnych gwiazd ubogich w ciężkie pierwiastki. Te wczesne gwiazdy mogły wyewoluować inaczej niż masywne gwiazdy, które obecnie widzimy w naszej galaktyce.
Odkrycie Gaia BH3 to dopiero początek i wiele pozostaje do zbadania w związku z jej zaskakującą naturą. Teraz, gdy ciekawość naukowców została pobudzona, ta czarna dziura i jej towarzyszka niewątpliwie będą przedmiotem wielu szczegółowych badań w przyszłości.
Źródło: ESA
Czytaj też:
Grafika tytułowa: Jad Limcaco / Unsplash
