Skupina mednarodnih strokovnjakov, znanih po razkritju več odkritij črnih lukenj, je našla črno luknjo zvezdne mase v Velikem Magellanovem oblaku, naši sosednji galaksiji. "Naša ekipa se je prvič zbrala, da bi poročala o odkritju črne luknje, namesto da bi eno zavrnila," pravi vodja študije Tomer Shenar. Še več, ugotovili, da je zvezda, iz katere je nastal črna luknja je izginila brez znakov močne eksplozije. Do odkritja so prišli po zaslugi šestih let opazovanj, pridobljenih z zelo velikim teleskopom (VLT) Evropskega južnega observatorija (ESO).
"Identificirali smo 'iglo v kupu sena'," pravi Shenar, ki je začel študij na KU Leuven v Belgiji in je zdaj štipendist Marie-Curie na univerzi Amsterdam na Nizozemskem. Čeprav so bili predlagani tudi drugi podobni kandidati za črno luknjo, skupina trdi, da je to prva 'speča' črna luknja z zvezdno maso, ki je bila nedvoumno zaznana zunaj naše galaksije.
Črne luknje z zvezdno maso nastanejo, ko masivne zvezde dosežejo konec svojega življenja in se zrušijo pod svoje teža. V binarnem sistemu, sistemu dveh zvezd, ki se vrtita druga okoli druge, ta proces pusti za seboj črno luknjo v orbiti s svetlečo spremljevalno zvezdo. Črna luknja je 'speča', če ne oddaja visoke ravni rentgenskega sevanja, kar je način, kako se takšne črne luknje običajno zaznajo.
"Neverjetno je, da skorajda ne poznamo spečih črnih lukenj, glede na to, kako pogoste so po mnenju astronomov," pojasnjuje soavtor Pablo Marchant iz KU Leuven. Novo najdena črna luknja je vsaj devetkrat večja od mase našega Sonca in kroži okoli vroče modre zvezde, ki tehta 25-kratno maso Sonca.
Mirujoče črne luknje je še posebej težko opaziti, saj nimajo velike interakcije z okolico. »Že več kot dve leti iščemo takšne črna luknja-binarni sistemi" pravi soavtorica Julia Bodensteiner, raziskovalka pri ESO v Nemčiji. "Bil sem zelo navdušen, ko sem slišal za VFTS 243, ki je po mojem mnenju najbolj prepričljiv kandidat, o katerem so poročali doslej."
Da bi našli VFTS 243, je sodelovanje preiskalo skoraj 1000 masivnih zvezd v območju meglice Tarantela na Veliki Magellanov oblak, ki išče tiste, ki bi lahko imele črne luknje za spremljevalce. Identificirati te spremljevalce kot črne luknje je izjemno težko, saj obstaja toliko alternativnih možnosti.
Credit: ESO
"Kot raziskovalec, ki je v zadnjih letih razkril potencialne črne luknje, sem bil zelo skeptičen glede tega odkritja," pravi Shenar. Skepticizem je delil soavtor Kareem El-Badry iz Centra za astrofiziko | Harvard & Smithsonian v ZDA, ki ga Shenar imenuje »uničevalec črne luknje«. »Ko me je Tomer prosil, naj še enkrat preverim njegove ugotovitve, sem dvomil. Vendar nisem našel verjetne razlage za podatke, ki ne vključujejo črne luknje,« pojasnjuje El-Badry.
Odkritje ekipi omogoča tudi edinstven pogled na procese, ki spremljajo nastanek črnih lukenj. Astronomi menijo, da črna luknja z zvezdno maso nastane kot jedro a velika umirajoča zvezda propade, vendar ostaja negotovo, ali to spremlja močna eksplozija supernove ali ne.
"Zdi se, da se je zvezda, ki je oblikovala črno luknjo v VFTS 243, popolnoma zrušila, brez znakov prejšnje eksplozije," pojasnjuje Shenar. »Dokazi za ta scenarij 'neposrednega kolapsa' se pojavljajo pred kratkim, vendar naša študija nedvomno zagotavlja eno najbolj neposrednih indicev. To ima ogromne posledice za izvor združitve črnih lukenj v kozmosu."
Črna luknja v VFTS 243 je bila odkrita s šestletnim opazovanjem meglice Tarantela z instrumentom Fiber Large Array Multi Element Spectrograph (FLAMES) na ESO-jevem VLT.
Kljub vzdevku 'policija črnih lukenj' skupina dejavno spodbuja preučevanje in upa, da bo njihovo delo, objavljeno danes v Nature Astronomy, omogočilo odkritje drugih zvezdnih mas črne luknje, ki krožijo okoli masivnih zvezd, od katerih naj bi jih na tisoče obstajalo v Rimski cesti in Magellanovih oblakih.
"Seveda pričakujem, da bodo drugi na tem področju natančno preučili našo analizo in poskušali pripraviti alternativne modele," zaključuje El-Badry. "To je zelo razburljiv projekt, pri katerem je treba sodelovati."
Referenca revije
- Tomer Shenar, Hugues Sana, Laurent Mahy, Kareem El-Badry, Pablo Marchant, Norbert Langer, Calum Hawcroft, Matthias Fabry, Koushik Sen, Leonardo A. Almeida, Michael Abdul-Masih11, Julia Bodensteiner, Paul Crowther, Mark Gieles, Mariusz Gromadzki , Vincent Henault-Brunet, Artemio Herrero, Alex de Koter, Patryk Iwanek, Szymon Kozłowski, Danny J. Lennon, Jesús Maíz Apellániz, Przemysław Mroz, Anthony FJ Moffat, Annachiara Picco, Paweł Pietrukowicz, Radosław Poleski, Krzysztof Rybicki, Fabian RN Schneider , Dorota M. Skowron, Jan Skowron, Igor Soszynski, Michał K. Szymanski, Silvia Toonen, Andrzej Udalski, Krzysztof Ulaczyk, Jorick S. Vink, Marcin Wrona. Rentgenska tiha črna luknja, rojena z zanemarljivim udarcem v masivni binarni obliki Velikega Magellanovega oblaka Raziskovalna naloga
