Czarna dziura niczym igła w stogu siana
Międzynarodowy zespół badawczy odkrył w nieodległej galaktyce zwanej Wielkim Obłokiem Magellana uśpioną gwiazdową czarną dziurę. Jest to pierwsze odkrycie takiej czarnej dziury – obiektu powstałego na skutek grawitacyjnego zapadnięcia się gwiazdy – poza naszą galaktyką. Badanie przeprowadzono przy wsparciu unijnych projektów MULTIPLES, PROGENITOR oraz TEL-STARS. Jego opis ukazał się w artykule opublikowanym w czasopiśmie „Nature Astronomy”. „Udało nam się znaleźć igłę w stogu siana”, mówi główny autor badania dr Tomer Shenar w informacji prasowej zamieszczonej w serwisie „SciTechDaily”. Astrofizyk rozpoczął swoje badania na Katolickim Uniwersytecie Lowańskim w Belgii, który pełni rolę gospodarza projektu MULTIPLES, a obecnie kontynuuje je jako stypendysta działania „Maria Skłodowska-Curie” w ramach projektu PROGENITOR koordynowanego przez Uniwersytet w Amsterdamie, gdzie obecnie pracuje badacz. Naukowcy odkryli ostatnio, że masywne gwiazdy rzadko występują pojedynczo – najczęściej spotyka się je w układach podwójnych. Gdy pod koniec swojego życia gwiazda o dużej masie zapada się pod wpływem własnej grawitacji, w jej miejscu powstaje tak zwana gwiazdowa czarna dziura. W przypadku układu podwójnego może się więc zdarzyć, że nowo powstała czarna dziura będzie krążyć po orbicie gwiazdy aktywnej. Ponieważ uśpione czarne dziury nie emitują dużych ilości promieniowania rentgenowskiego, ich znalezienie jest niezwykle trudne. „To niewiarygodne, że nie znamy praktycznie żadnych uśpionych czarnych dziur, podczas gdy zdaniem astronomów są one bardzo powszechne”, twierdzi cytowany w komunikacie prasowym współautor badania dr Pablo Marchant z Katolickiego Uniwersytetu Lowańskiego. Po 6 latach obserwacji przy pomocy pomocy Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego, zespołowi udało się zidentyfikować taki układ podwójny w naszej sąsiedniej galaktyce. Układ ten nosi nazwę VFTS 243 i składa się z uśpionej czarnej dziury o masie co najmniej dziewięć razy większej od naszego Słońca, krążącej wokół jasnej niebieskiej gwiazdy o masie 25 razy większej od Słońca.
Gwiazda, która zniknęła
Astrofizycy odkryli również, że gwiazda, z której wyłoniła się czarna dziura, zapadła się całkowicie bez śladów, które wskazywałyby na potężną eksplozję. „Dowody potwierdzające scenariusz »bezpośredniego kolapsu« pojawiały się od pewnego czasu w nauce, jednak nasze badanie stanowi jedno z najlepszych do tej pory potwierdzeń tej teorii”, mówi dr Shenar. „Implikacje tego odkrycia, jeśli chodzi o początki łączenia się czarnych dziur w kosmosie, są nie do przecenienia”. Aby znaleźć układ VFTS 243, naukowcy przyjrzeli się blisko 1 000 masywnym gwiazdom w regionie Mgławicy Tarantula w Wielkim Obłoku Magellana. „Z racji tego, że w swojej karierze naukowej podważyłem w ostatnich latach wiele hipotez dotyczących istnienia potencjalnych dziur, byłem początkowo niezwykle sceptyczny wobec tego odkrycia”, twierdzi dr Shenar. Podobne wątpliwości mieli też inni uczeni, w tym współautor badania dr Kareem El-Badry z Center for Astrophysics | Harvard ’ Smithsonian w Stanach Zjednoczonych. „Gdy Tomer zwrócił się do mnie z prośbą o weryfikację wyników swoich obserwacji, miałem pewne zastrzeżenia. Ostatecznie nie udało mi się jednak znaleźć przekonującego wyjaśnienia, które nie zakładałoby istnienia czarnej dziury”, tłumaczy dr El-Badry. Zespół liczy, że prace, które zostały wsparte ze środków projektów MULTIPLES (The MULTIPLicity of supErnova progenitorS), PROGENITOR (PRObes of Gravitational-wave progENITORs) i TEL-STARS (Turbulent and Explosive Lives of Massive Stars), utorują drogę do odkrycia kolejnych takich układów podwójnych w Drodze Mlecznej i Obłokach Magellana. „Rzecz jasna oczekuję, że inni badacze skrupulatnie przeanalizują nasze wyniki i spróbują zaproponować alternatywne modele”, mówi dr El-Badry. „Udział w takim projekcie jest fascynującą przygodą”. Więcej informacji: strona projektu MULTIPLES projekt PROGENITOR projekt TEL-STARS
Słowa kluczowe
MULTIPLES, PROGENITOR, TEL-STARS, czarna dziura, masywna gwiazda, układ podwójny, Wielki Obłok Magellana, Mgławica Tarantula, galaktyka
