Takéto niečo ešte nevideli. Astronómovia natrafili na trojitú sústavu s čiernou dierou. Ako je niečo také vôbec možné?
Výskumníci pozorovali čiernu dieru V404 Cygni, ktorá mohla vzniknúť mimoriadne vzácnym spôsobom. Našli ju v prvej sústave svojho druhu.
Výskumníci z inštitútu MIT objavili 8-tisíc svetelných rokov od nás pravdepodobne prvý priamy dôkaz o “jemnom” vzniku čiernej diery.
Vo väčšine prípadov výskumníci objavujú čierne diery v binárnych pároch. Ide o sústavy, v ktorých sa nachádza čierna diera a sekundárny objekt, spravidla normálna hviezda, neutrónová hviezda alebo iná čierna diera. Tieto dva objekty okolo seba obiehajú a približujú sa k sebe čoraz bližšie.
Po prvýkrát sa ale podarilo astronómom pozorovať terciárnu sústavu s čiernou dierou. Ide o sústavu, v ktorej čierna diera tvorí centrálny objekt. Blízko pri nej sa nachádza hviezda, ktorú čierna diera konzumuje. Prekvapením je tretia hviezda, ktorá obieha okolo čiernej diery v oveľa väčšej vzdialenosti. Blízka hviezda obehne čiernu dieru raz za 6,5 dní a vzdialenej hviezde trvá jedno obehnutie až 70-tisíc rokov.
Autorov novej štúdie prekvapilo, že si čierna diera udržiava gravitačné zovretie tak vzdialeného objektu. Vedci preto začali rozmýšľať o tom, ako táto čierna diera mohla vzniknúť. Typicky čierne diery vznikajú explóziou masívnej hviezdy, ešte predtým, než sa hmota v jadre zrúti pod vlastnou gravitáciou a vytvorí čiernu dieru.
Priamy kolaps masívnej hviezdy
Nová štúdia ale naznačuje, že táto čierna diera nevznikla supernovou. Ak by vznikla, tlak explózie by zo sústavy vyhodil akékoľvek objekty, ktoré sú slabo gravitačne spojené s centrálnym objektom. Inými slovami, objavená extrémne vzdialená hviezda by v sústave nemala existovať.
Neprehliadni
Autori štúdie ale predpokladajú, že čierna diera mohla v tomto prípade vzniknúť iným, jemnejším procesom priameho kolapsu. Ten nastáva, keď sa masívna hviezda zrúti sama do seba a vytvorí priamo čiernu dieru bez toho, aby predtým nastala supernova. Ak čierna diera vznikla priamym kolapsom, tento jemný proces by nenarušil obežné dráhy vzdialených objektov.
Astronómovia už roky pozorujú množstvo supernov, no toto by bol prvý dôkaz o čiernej diere, ktorá vznikla priamym kolapsom.
“Veríme, že väčšina čiernych dier vzniká po dramatickej explózii masívnych hviezd, no tento objav nám jasne ukazuje, že to nemusí byť vždy tak. Objavená sústava predstavuje fantastické správy pre výskumy čiernych dier. Zároveň vyvoláva otázky, či vieme vo vesmíre nájsť viac podobných trojitých sústav,” tvrdí Kevin Burdge, jeden z autorov štúdie.
Výskumníci natrafili na trojitú sústavu s čiernou dierou takmer kompletne náhodou. Autori štúdie si sústavu všimli, keď pracovali s Aladin Lite, čo je knižnica astronomických pozorovaní, ktoré zaznamenali vesmírne a pozemné teleskopy. Astronómovia dokážu tento nástroj využiť na vyhľadávanie záberov rovnakej časti oblohy zachytenej odlišnými teleskopmi, ktoré sledujú rôzne vlnové dĺžky.
Autori štúdie spočiatku hľadali stopy nových čiernych dier v Mliečnej dráhe. Len zo zaujímavosti sa ale pozreli na záber čiernej diery V404 Cygni, ktorá sa od nás nachádza približne 8-tisíc svetelných rokov. Zaujímavosťou je, že táto čierna diera je jednou z prvých, ktoré sme dokázali skutočne potvrdiť. Dnes patrí k jedným z najviac študovaných čiernych dier. Žiadna predchádzajúca štúdia ale nespomínala tretieho hviezdneho spoločníka.
Trojitá sústava s čiernou dierou
Keď sa autori pozreli na optické zábery sústavy V404 Cygni, všimli si dve svetelné bodky, ktoré sú prekvapivo blízko pri sebe. Výskumníci odhadli, že prvou bodkou je čierna diera a hviezda, ktorú čierna diera pohlcuje. Druhú bodku nikto neskúmal, až do tejto štúdie. Autori odhadli, že druhá bodka predstavuje tretiu, extrémne vzdialenú hviezdu.
“Fakt, že dokážeme vidieť dve odlišné hviezdy z takejto vzdialenosti znamená, že tretia hviezda v sústave sa musí nachádzať veľmi ďaleko. V rámci našej práce sme odhadli, že táto tretia hviezda musí ležať vo vzdialenosti 3 500 astronomických jednotiek. Jedna astronomická jednotka predstavuje vzdialenosť Zeme od Slnka, teda približne 150 000 000 kilometrov,” vysvetlil Burge.
Výskumníci následne potvrdili, že táto tretia vzdialená hviezda je gravitačne previazaná s čiernou dierou, čím sa sústava stala prvou trojitou sústavou s čiernou dierou, akú sme objavili.
Komentáre