Czarne dziury o masie gwiazdowej to obiekty o masie od 5 do 100 razy większej od masy Słońca. Problem polega na tym, że nauce jest ich znanych znacznie mniej niż sugerowałyby przewidywania. Są one widoczne w promieniowaniu rentgenowskim gdy pochłaniają materię ze swoich gwiezdnych towarzyszy. Z kolei tzw. uśpione czarne dziury tego nie robią, przez co są nawet trudniejsze do zlokalizowania.
Czytaj też: Czarne dziury znowu zaskakują. Chodzi o ich dziwne masy
Do odnalezienia obiektu określonego mianem Gaia BH1 posłużył teleskop Gemini North. To uśpiona czarna dziura o masie około 10-krotnie większej od Słońca. Oddalona o około 1600 lat świetlnych od Ziemi znajduje się trzykrotnie bliżej naszej planety od dotychczasowej rekordzistki.
Czarna dziura Gaia BH1 jest około 10-krotnie masywniejsza od Słońca
Weźmy Układ Słoneczny, umieśćmy czarną dziurę tam, gdzie jest Słońce, a Słońce tam, gdzie jest Ziemia, i otrzymamy ten układ. Chociaż było wiele twierdzeń o wykryciu układów takich jak ten, prawie wszystkie te odkrycia zostały później obalone. Jest to pierwsze jednoznaczne wykrycie gwiazdy podobnej do Słońca na szerokiej orbicie wokół czarnej dziury o masie gwiazdowej w naszej galaktyce.podsumowuje Kareem El-Badry z Instytutu Astronomicznego Maxa Plancka
Kiedy materia z pobliskiej gwiazdy opada na czarną dziurę, zostaje rozgrzana, co prowadzi do emisji promieniowania rentgenowskiego oraz wystrzeliwania wysokoenergetycznych dżetów. Jeśli czarna dziura pozostaje uśpiona, to naukowcy tracą nawet tę możliwość w kontekście jej identyfikacji. Czteroletnie poszukiwania prowadzone przez El-Badrego i jego zespół początkowo nie dawały rezultatów, lecz z czasem przyszedł przełom. Nastąpił dzięki sondzie Gaia, która wykryła nieregularności w ruchu gwiazdy wywołane grawitacją niewidocznego masywnego obiektu. Dokładniejsze analizy przeprowadzono z użyciem Gemini North, który zmierzył prędkość gwiazdy towarzyszącej, gdy krążyła wokół czarnej dziury i dostarczył precyzyjnych pomiarów jej okresu orbitalnego.
Czytaj też: Obserwatorium Arecibo już nie funkcjonuje, ale ostrzega przed zagrożeniem dla Ziemi
O szczegółach odkrycia możemy przeczytać w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Obecnie stosowane modele dotyczące ewolucji układów podwójnych nie są w stanie wyjaśnić, jak mogła powstać struktura, w skład której wchodzi czarna dziura Gaia BH1. Chodzi między innymi o to, że gwiazda, która z czasem stała się tą czarną dziurą, musiała być początkowo co najmniej 20 razy masywniejsza od Słońca. Dlaczego to dziwne? Bo musiałaby przetrwać nie dłużej niż kilka milionów lat. Gdyby obie gwiazdy powstały w tym samym czasie, ta masywna gwiazda szybko przekształciłaby się w nadolbrzyma, pochłaniając drugą gwiazdę, zanim ta stała się gwiazdą ciągu głównego. Nie wiadomo, jak gwiazda o masie Słońca mogła przetrwać to zdarzenie, kończąc jako “normalna” gwiazda. Poza tym modele teoretyczne sugerują, iż obiekt o masie podobnej do Słońca powinien znajdować się na znacznie ciaśniejszej od obserwowanej orbicie.
